中继镜系统论文-张京会,范承玉,马慧敏,张鹏飞,王海涛

中继镜系统论文-张京会,范承玉,马慧敏,张鹏飞,王海涛

导读:本文包含了中继镜系统论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:激光技术,中继镜,孔径匹配,性能指标

中继镜系统论文文献综述

张京会,范承玉,马慧敏,张鹏飞,王海涛[1](2013)在《孔径匹配对中继镜系统上行传输影响的模拟与分析》一文中研究指出利用激光大气传输四维程序,建立了双望远镜中继镜系统上行传输模型,研究了孔径匹配对中继镜系统上行传输的影响。选择去除畸变相位后接收光场的远场峰值功率密度作为中继镜系统上行传输的性能指标,通过光束在真空中传输的计算,得到了接收口径一定时不同发射口径对应的最优发射焦距,并对不同发射功率激光在大气中上行传输的情况进行了模拟计算。结果表明,当接收孔径一定时,随着发射孔径的增大,最优发射焦距减小;增大发射孔径,可以增大临界发射功率;当发射功率较小时,在一定发射口径范围内,发射口径的变化对中继镜系统上行传输的性能指标影响不大,当发射功率较大时,增大发射口径可以有效提高中继镜系统上行传输的性能指标。(本文来源于《量子电子学报》期刊2013年03期)

张京会,范承玉,马慧敏,张鹏飞,王海涛[2](2013)在《中继镜系统上行传输的数值模拟》一文中研究指出利用激光大气传输四维程序,在H-V5/7湍流模型下建立了双望远镜中继镜系统上行传输模型。数值研究了地面发射功率对中继平台接收望远镜与地面发射望远镜之间的耦合效率以及中继平台接收功率和接收光场远场峰值功率密度的影响。结果表明:在文中的条件下,中继平台接收功率随着地面发射功率的增大而增大,同时,中继接收望远镜与地面发射望远镜之间的耦合效率和中继平台接收光场的光束质量随着地面发射功率的增大而下降;存在一临界热畸变参数NDc,当上行传输的热畸变参数超过这一值时,中继平台接收光场的远场峰值功率密度不再增加反而下降。对不同湍流效应下的中继镜系统上行传输的临界热畸变参数作了进一步研究,得到了临界热畸变参数随D/r0值变化的拟合关系式NDc=22.36×e-0.26(D/r0)+36.87。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2013年02期)

吴慧云[3](2012)在《中继镜系统光束传输与控制优化研究》一文中研究指出中继镜技术是近年来备受各方瞩目的一项重要的新型激光系统作战概念,在军事上具有独特的应用背景。论文从中继镜技术的基本概念出发,围绕中继镜系统的光束传输理论、应用可行性、上行链路能量耦合效率及优化提升方法和双自适应光学装置的影响等内容,采用理论分析、数值模拟和缩比实验验证方法展开了较为系统的研究。首先,开展了中继镜系统光束传输理论和应用可行性研究。根据现有的研究资料分析了中继镜系统的结构组成,从光束传输性能角度分析了最优上行传输方式。在此基础上,分析了中继镜系统光束传输理论,详细推导了真空和湍流条件下激光中继镜传输过程的等效菲涅耳数以及靶面光斑峰值强度与传输过程等效菲涅耳数之间的关系。分析了激光中继镜传输可行的判断条件以及应用优势范围的计算方法,分别以天基激光、机载激光和地基激光中继镜系统为具体场景进行了模拟计算。在实验室条件下,以“光源波长1.064μm,望远镜口径1.2m,上行传输距离30km,下行传输距离10km”的中继镜系统为原型,以传输过程等菲涅耳数为准则,搭建了中继镜系统光束传输缩比实验装置,开展了实验研究。理论和实验结果表明:中继镜系统能提升激光对远距离目标的打击效果,拓展激光的作用范围。其次,开展了双自适应光学装置对中继镜系统性能影响的理论研究。根据中继镜系统两套自适应装置不同的工作条件和用途,结合自适应光学装置的主要类型和特点,分析了中继镜系统两套自适应装置宜选取的类型,得出:位于光源处的自适应装置宜选用共轭式自适应光学系统,位于飞行平台上的自适应装置宜选用优化式自适应光学系统。在此基础上,以“Hufnagel-Valley5/7模型湍流条件下,目标高度25km,飞行平台高度30km”的地基激光中继镜系统为模型,模拟计算了不同校正精度条件下中继镜系统的打击性能,结果显示:“闭环”理想校正时,目标靶面光斑的一倍衍射极限桶中功率比(与初始光源功率之比)为61.44%,是“开环”条件下的3.6倍。再次,开展了中继镜系统上行链路能量耦合效率分析及其优化提升方法研究。理论方面,模拟分析了中继镜系统上行链路能量损耗情况及造成能量损耗的主要原因;分析了利用光束全场整形、阵列光束相干合成和涡旋光源叁种方法提升中继镜系统上行链路能量耦合效率的基本原理,模拟了上述叁种方法对中继镜系统上行链路能量耦合效率的提升效果。主要结果为:“闭环”工作时,上行链路能量耦合效率为84.46%;通过光束全场整形,上行链路能量耦合效率由84.46%提升至99.73%;通过阵列光束相干合成,上行链路能量耦合效率由84.46%提升至95.02%;通过涡旋光源,上行链路能量耦合效率由84.46%提升至98.04%。实验方面,搭建了中继镜系统光束传输缩比实验装置,实验分析了中继镜系统上行链路能量损耗情况;利用液晶空间光调制器和缩比实验装置开展了光束全场整形和涡旋光源对中继镜系统上行链路能量耦合效率提升效果的实验研究。主要实验结果为:缩比中继镜系统上行链路能量耦合效率为71.89%;通过光束整形,上行链路能量耦合效率由71.89%提升至87.88%,目标靶面光斑5像素(半径32.25μm)桶中功率比由44.52%提升至52.78%;通过涡旋光源方法,上行链路能量耦合效率由71.89%提升至90.60%。最后,开展了光束控制优化方法对中继镜系统性能提升效果的理论研究。以光束整形为例,分析了光束控制优化方法对中继镜系统性能的提升效果,在H-V5/7模型湍流条件下,以“目标高度25km,飞行平台高度30km”的地基激光中继镜系统为模型,模拟计算了不同校正精度条件下,光束整形对中继镜系统上行链路能量耦合效率和系统打击性能的提升效果。论文的研究结果有望对中继镜系统的论证和设计提供一定的参考,论文提出的光束整形、阵列光束相干合成和涡旋光源叁种方法可在激光空间自由通信系统等光学系统中拓展应用。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2012-03-01)

吴慧云,吴武明,许晓军,陈金宝,赵伊君[4](2012)在《中继镜系统作用效果与上行链路望远镜口径关系分析》一文中研究指出建立了中继镜系统模型,计算了30km高度中继镜系统作用效果与上行链路望远镜口径的关系,结果显示:当望远镜口径低于0.42m时,系统作用效果随着望远镜口径增大而显着提升;在0.42~0.54m范围内,系统作用效果随着上行链路望远镜口径增大而显着降低;当望远镜口径大于0.54m时,系统作用效果随着上行链路望远镜口径的增加而增加,但增加的幅度逐步降低,当望远镜口径增加到一定大小后,系统作用效果趋向于稳定值,望远镜口径的增加对系统作用效果不具有提升作用。分析了系统作用效果在0.42~0.54m范围内出现突降的原因,计算结果显示:上行接收光束强度不均匀性导致二次光源光束质量的急剧下降,进而降低了系统作用效果。文章的计算结果为中继镜系统参数设置提供参考。(本文来源于《国防科技大学学报》期刊2012年01期)

吴慧云,赵海川,吴武明,许晓军,陈金宝[5](2011)在《激光中继镜系统的上行传输光束整形》一文中研究指出激光中继镜技术是近年来备受瞩目的一项新技术,能量耦合效率是中继镜系统的关键因素之一。中继镜系统采用双望远镜结构实现光束上行传输与接收,光束上行传输过程中,由于衍射作用造成中心能量聚集和光斑扩展,且由于接收望远镜次镜的阻挡和主镜接收口径有限,造成系统能量严重损耗。文中建立了双望远镜系统模型,通过控制优化出射光场的相位分布,实现了对上行传输过程中接收光场的整形,降低了衍射作用、大气湍流和系统次镜阻挡引起的系统能量损耗,提高了系统的能量耦合效率;计算了不同参数望远镜系统垂直传输10 km、30 km、50 km距离下的结果,结果表明:通过光束优化整形,系统的能量耦合效率得到了有效地提高。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2011年09期)

吴慧云,马浩统,赵海川,许晓军,陈金宝[6](2011)在《基于涡旋光源和相位优化的中继镜系统上行链路光束传输缩比实验研究》一文中研究指出激光中继镜技术是一项备受各方瞩目的新型系统作战概念。光束在上行链路传输过程中,接收望远镜的截断和次镜的阻挡导致了严重地能量损耗,降低了中继镜系统的性能。基于涡旋光源和相位优化是提升激光中继镜系统上行链路能量效率的有效方法之一。文章以参数为"光源口径为1.2m,上行传输距离为30km,上行接收望远镜外径为1.2m,内径为0.24m"的中继镜系统为原型,搭建了相同费涅尔数的中继镜系统光束上行传输缩比实验装置,通过液晶空间光调制器反射调制Nd:YVO4光源的方法产生涡旋光源,并由随机并行梯度下降算法优化涡旋光源相位分布,开展了中继镜系统上行链路光束传输缩比实验研究。实验结果表明:通过采用涡旋光源和相位优化,中继镜系统上行链路能量效率由71.89%提升至91.59%,中继镜系统上行链路能量效率得到了显着提高。(本文来源于《中国光学学会2011年学术大会摘要集》期刊2011-09-05)

吴慧云,黄值河,吴武明,许晓军,陈金宝[7](2011)在《高斯涡旋光束分析及其在中继镜系统中的应用》一文中研究指出提出了一种以高斯涡旋光束作为光源,实现中继镜系统上行链路能量损耗有效降低的新方法。计算了以高斯光束为光源的30km高度中继镜系统上行链路能量损耗情况,结果是,系统上行链路的能量耦合效率为76.48%,接收望远镜次镜阻挡作用造成了主要能量损耗,阻挡损耗的能量占总能量的22.85%。分析了涡旋光束中心暗核大小及形态与光束参数的关系,结果是,暗核的形状由光束相位涡旋量决定,仅当光束相位涡旋量为2π整数倍时,暗核为圆形;暗核的口径大小分别随着光束相位涡旋量的增加和光束传输距离的增加而增加。计算了以高斯涡旋光束作为光源的30km高度中继镜系统上行链路能量损耗情况,结果是,以高斯涡旋光束作为光源时,系统的能量耦合效率可达到97.25%,有效地降低了系统上行链路的能量损耗。(本文来源于《光学学报》期刊2011年04期)

吴慧云,吴武明,熊程平,许晓军,陈金宝[8](2011)在《基于相干合成的中继镜系统光束上行传输分析》一文中研究指出建立了以相干光束阵列作为光源的中继镜系统模型,光源相位分布由随机并行梯度下降算法优化控制;定义了上行接收光束强度分布不均匀影响因子并分析了上行传输过程的评价函数;在H-V5/7模型大气湍流条件下分别计算了以相干光束阵列作为光源和以平台截断光束作为光源的中继镜系统的上行传输效能。结果显示,利用随机并行梯度算法控制多光束相干合成实现中继镜系统光束上行传输,系统上行传输能量耦合效率和上行接收光束强度均匀性均得到了有效的提高。对10 km上行传输过程,系统评价函数由0.6730提升至0.8838;对30 km上行传输过程,系统评价函数由0.4266提升至0.8560。(本文来源于《中国激光》期刊2011年03期)

吴慧云,赵海川,吴武明,许晓军,陈金宝[9](2011)在《用于提高中继镜系统能量耦合效率的光束整形》一文中研究指出光束上行传输能量耦合效率是中继镜系统的关键因素之一,通过利用随机并行梯度下降算法(SPGD)优化出射光束的相位分布实现接收光场的光束整形,提高系统的能量耦合效率。建立了双望远镜系统模型并计算了0.10.5 m双望远镜系统垂直传输10 km和30 km的结果。结果表明,通过整形,中继镜系统的上行传输能量耦合效率得到了有效的提高。(本文来源于《中国激光》期刊2011年01期)

吴慧云,陈金宝,吴武明,许晓军[10](2009)在《100 kW固体激光中继镜系统模拟》一文中研究指出建立了中继镜系统模型,并进行了一定的近似,存某地区特定大气条件下,利用激光大气传输四维程序及相关程序模块,分别计算了固体激光中继镜系统和常规地基高能激光系统对1 km高度,1 km/s飞行速度目标的作用效果。根据中继镜系统对目标可作用时间长的特点,选取常规激光系统和中继镜系统的破坏阈值分别为3 cm桶中功率28.27 kW和5.655 kW,分析得出常规高能激光系统可作用目标的最大水平距离为4.6 km,中继镜系统可作用目标的最大水平距离为11.3 km。与常规高能激光系统相比,中继镜系统降低了大气对激光的影响,拓宽了激光系统的作用范围。(本文来源于《中国激光》期刊2009年06期)

中继镜系统论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

利用激光大气传输四维程序,在H-V5/7湍流模型下建立了双望远镜中继镜系统上行传输模型。数值研究了地面发射功率对中继平台接收望远镜与地面发射望远镜之间的耦合效率以及中继平台接收功率和接收光场远场峰值功率密度的影响。结果表明:在文中的条件下,中继平台接收功率随着地面发射功率的增大而增大,同时,中继接收望远镜与地面发射望远镜之间的耦合效率和中继平台接收光场的光束质量随着地面发射功率的增大而下降;存在一临界热畸变参数NDc,当上行传输的热畸变参数超过这一值时,中继平台接收光场的远场峰值功率密度不再增加反而下降。对不同湍流效应下的中继镜系统上行传输的临界热畸变参数作了进一步研究,得到了临界热畸变参数随D/r0值变化的拟合关系式NDc=22.36×e-0.26(D/r0)+36.87。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

中继镜系统论文参考文献

[1].张京会,范承玉,马慧敏,张鹏飞,王海涛.孔径匹配对中继镜系统上行传输影响的模拟与分析[J].量子电子学报.2013

[2].张京会,范承玉,马慧敏,张鹏飞,王海涛.中继镜系统上行传输的数值模拟[J].红外与激光工程.2013

[3].吴慧云.中继镜系统光束传输与控制优化研究[D].国防科学技术大学.2012

[4].吴慧云,吴武明,许晓军,陈金宝,赵伊君.中继镜系统作用效果与上行链路望远镜口径关系分析[J].国防科技大学学报.2012

[5].吴慧云,赵海川,吴武明,许晓军,陈金宝.激光中继镜系统的上行传输光束整形[J].红外与激光工程.2011

[6].吴慧云,马浩统,赵海川,许晓军,陈金宝.基于涡旋光源和相位优化的中继镜系统上行链路光束传输缩比实验研究[C].中国光学学会2011年学术大会摘要集.2011

[7].吴慧云,黄值河,吴武明,许晓军,陈金宝.高斯涡旋光束分析及其在中继镜系统中的应用[J].光学学报.2011

[8].吴慧云,吴武明,熊程平,许晓军,陈金宝.基于相干合成的中继镜系统光束上行传输分析[J].中国激光.2011

[9].吴慧云,赵海川,吴武明,许晓军,陈金宝.用于提高中继镜系统能量耦合效率的光束整形[J].中国激光.2011

[10].吴慧云,陈金宝,吴武明,许晓军.100kW固体激光中继镜系统模拟[J].中国激光.2009

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