大口径高能脉冲激光参量测量装置的精度研究

赵琦; 孟庆安; 蒋泽伟; 胡绍云; 耿旭; 高明伟

doi:10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.01.020

大口径高能脉冲激光参量测量装置的精度研究

1.
西南技术物理研究所, 成都 610041;
2.
南京理工大学电子工程与光电技术学院, 南京 210094;
3.
北京理工大学光电学院, 北京 100081

作者简介: 赵琦(1985-),硕士,工程师,主要从事激光测量、应用研究,以及光波前和相干性测量仪器的研究及计量科研工作。E-mail:zhaoqi2156@163.com.

基金项目:
国家自然科学基金资助项目( 61205016;60908009)
中图分类号:
TN247

Study on parameter measurement precision of high energy laser beam with large aperture

1.
Southwest Institute of Technical Physics, Chengdu 610041, China;
2.
Electronic Engineering and Optoelectronic Technology, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China;
3.
School of Optoelectronics, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China
CLC number:
TN247

摘要: 为了研究高能激光外场特性,研制了一套用于测量大口径高能量脉冲激光参量的测量装置。该装置包括一套自校准系统,能够对其主要系数进行现场校准。采用理论分析和实验研究的方法,对装置的测量原理、性能和结构进行了描述,并对测量误差进行了理论分析,证明了该装置能够同时测量高能激光光强分布和能量值,最后采用校准实验的方法对测量误差进行了验证和分析。该装置对激光脉冲能量和光强分布的测量误差分别为4.5%和5%。结果表明,该装置有较高的测量精度和可靠性,能广泛用于大口径高能量脉冲激光外场测试。
- 测量与计量 /
- 高能激光 /
- 实验方法 /
- 成像
Abstract: In order to study the field characteristics of high energy laser, a device for measuring parameters of large-caliber high energy pulsed laser was developed. The device includes a set of autocalibration system that can conduct on-site calibration of its main coefficients. The measuring principle, performance and structure of the device were described, and the measurement error was analyzed by theoretical analysis and experimental verification. The equipment can simultaneously measure the laser energy and intensity distribution. Finally, measurement errors were verified and analyzed by the method of calibration experiments. Measurement errors of laser energy and intensity distribution are 4.5% and 5% respectively. The results show that the equipment has excellent precision,reliability and stability, which could be used in field measurement.
- measurement and metrology /
- high energy laser /
- experimental method /
- image

[1]	JI X L, TAO X Y, LV B D. Far-field characteristics of high-power laser beams[J].Laser Technology, 2004,28(3):251-254(in Chinese).
[2]	SUN X W,YANG J. High power pulsed laser mode measuring system using planer CCD camera[J]. Chinese Journal of Lasers,1994,21(2):96-98 (in Chinese).
[3]	ZHU Zh, WANG Y Zh, YI Y C.Novel direct-detection scheme for measuring energy distribution of laser spots in outfield[J].Opto-Electronic Engineering,2005, 32(11):49-53(in Chinese).
[4]	XING H,QU W D, LEI P,et al.Design for detector array target of laser far field detect system[J].Laser Infrared,2006, 36(7):531-533(in Chinese).
[5]	GUAN Y G, FU Sh Zh, GAO X Y. A novel high energy laser beram detector for measuring energy distribution[J].High Power Laser and Particle Beams, 2000, 12(2):175-177(in Chinese).
[6]	TIAN H L, WANG Y F, ZHANG W. Design of laser far field power density test system[J]. Elector-Optic Technology Application,2007, 22(6):24-26(in Chinese).
[7]	DAINTY J C. Laser speckle and related phenomena[M].New York,USA:Springer,1984:76-79.
[8]	LI X Q, ZHAO Q, JI X L. Confirmation of the quadratic approximation of rytov phase structure function and the approximation of complex gaussian-function expansion of hard-edge apertures. Acta Optica Sinica,2011,31(12):1201002(in Chinese).
[9]	CHEN H F, CHEN Y, LI Y Y, et al. Simulation of atmospheric transmission characteristics of laser at 1.06m[J]. Laser Technology, 2014, 38(2):266-269(in Chinese).
[10]	PENG R W, LI L, LI Y J, et al. Intensity distribution of broadband laser with flattened-Gaussian mode passing through an aperture[J]. Laer Technology, 2013,37(6): 829-832 (in Chinese).
[11]	YAN Y D,CHEN L Y,WU G J. Study of stray light reduction for laser target scattered light observation lens[J].Opto-Electronic Engineering, 2008, 35(6):53-58 (in Chinese).
[12]	ZHANG H Zh, YAO M, LEI P, et al. Research of image processing method of far-field laser spots[J]. Laser Technology, 2013,37(4): 460-463 (in Chinese).

[1]	赵琦 , 樊红英 , 李轶国 , 蒋泽伟 , 胡绍云 , 赖庚辛 , 黄燕琳 , 耿旭 . 大能量中空光束大气传输的仿真与实验比对研究. 激光技术, 2014, 38(4): 542-545. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.04.021
[2]	葛成良 , 张飞舟 , 张凯 , 雒仲祥 , 童立新 . 近红外激光水面传输热晕效应缩比实验研究. 激光技术, 2022, 46(4): 516-518. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2022.04.012
[3]	彭玉峰 , 吴定允 , 张毅 , 程祖海 . 高功率激光反射镜热畸变补偿结构设计与仿真. 激光技术, 2012, 36(1): 120-123. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.01.031
[4]	胡林亭 , 史德民 , 李佩军 , 任成才 . 激光监测系统测量精度的检测方法. 激光技术, 2008, 32(6): 670-672.
[5]	柳静 , 李明 , 詹高伟 , 肖武华 , 韦庆玥 . 三坐标激光测量技术规范中参量确定的方法. 激光技术, 2015, 39(1): 140-144. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.01.028
[6]	盛旭波 , 杨晖 , 李然 , 马生 , 郑刚 , ZIVKOVIC Vladimir . 基于激光在线测量滚筒内颗粒流崩塌角新方法. 激光技术, 2016, 40(3): 344-348. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.03.009
[7]	徐达 , 何凯平 , 熊伟 , 李华 , 高源 . 线激光散斑检测弹幕武器炮口振动测量方法. 激光技术, 2017, 41(6): 876-880. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.06.022
[8]	易亨瑜 , 齐予 , 易欣仪 , 黄吉金 . 通用原子公司高能激光器研制进展. 激光技术, 2017, 41(2): 213-220. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.02.014
[9]	付翔 , 乐文冉 , 王颖 , 汪亚 , 邹林 , 邓志峰 , 占生宝 . 基于凹面光栅的光谱检测仪性能提升的研究进展. 激光技术, 2023, 47(6): 757-765. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2023.06.005
[10]	肖兴维 , 马国鹭 , 曾国英 , 陆野 . 正交视觉与倾角仪组合空间位姿测量方法研究. 激光技术, 2020, 44(3): 278-282. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2020.03.002
[11]	易亨瑜 , 齐予 , 黄吉金 . 舰载激光武器的研制进展. 激光技术, 2015, 39(6): 834-839. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.06.022
[12]	黄沛 , 曹国辉 , 张海晶 , 张钧杰 . 美国陆军车载战术激光武器发展分析. 激光技术, 2022, 46(6): 817-822. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2022.06.017
[13]	易亨瑜 , 锁兴文 , 易欣仪 , 齐予 , 张凯 . 美国运输机机载激光系统研制进展. 激光技术, 2021, 45(2): 174-181. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.02.008
[14]	张志俊 , 吴庆阳 , 邓亦锋 , 蒋逸凡 , 郑国梁 , 翟剑庞 . 基于霍夫变换的结构光场3维成像方法. 激光技术, 2023, 47(4): 492-499. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2023.04.008
[15]	秦玉伟 . 基于光学相干层析成像技术的薄膜厚度测量. 激光技术, 2012, 36(5): 662-664. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.05.022
[16]	秦玉伟 . 光学相干层析成像用于微机电系统测量研究. 激光技术, 2013, 37(5): 664-667. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.05.022
[17]	刘顺涛 , 骆华芬 , 陈雪梅 , 徐静 . 结构光测量系统的标定方法综述. 激光技术, 2015, 39(2): 252-258. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.02.023
[18]	郑春艳 , 杨若夫 , 刘艺 , 吴健 . 液晶光栅相控阵偏转波前测量方法研究. 激光技术, 2012, 36(5): 645-648. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.05.018
[19]	张德斌 , 宋余华 , 王全胜 , 杜亚清 , 张新兴 , 张豪 . 激光发散角测量的误差分析. 激光技术, 2016, 40(6): 926-929. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.06.031
[20]	肖长江 , 张景超 , 魏勇 , 李兴元 , 胡学良 . 基于激光视觉原理测量玻璃中气泡的尺寸. 激光技术, 2015, 39(3): 391-394. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.03.024

点击查看大图

计量

文章访问数: 3219
HTML全文浏览量: 651
PDF下载量: 533
被引次数: 0

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

留言板

大口径高能脉冲激光参量测量装置的精度研究

作者简介: 赵琦(1985-),硕士,工程师,主要从事激光测量、应用研究,以及光波前和相干性测量仪器的研究及计量科研工作。E-mail:zhaoqi2156@163.com.

Study on parameter measurement precision of high energy laser beam with large aperture

计量

大口径高能脉冲激光参量测量装置的精度研究

作者简介: 赵琦(1985-),硕士,工程师,主要从事激光测量、应用研究,以及光波前和相干性测量仪器的研究及计量科研工作。E-mail:zhaoqi2156@163.com

English Abstract

Study on parameter measurement precision of high energy laser beam with large aperture

全文HTML

目录

留言板

大口径高能脉冲激光参量测量装置的精度研究

作者简介: 赵琦(1985-),硕士,工程师,主要从事激光测量、应用研究,以及光波前和相干性测量仪器的研究及计量科研工作。E-mail:zhaoqi2156@163.com.

Study on parameter measurement precision of high energy laser beam with large aperture

计量

出版历程

大口径高能脉冲激光参量测量装置的精度研究

作者简介: 赵琦(1985-),硕士,工程师,主要从事激光测量、应用研究,以及光波前和相干性测量仪器的研究及计量科研工作。E-mail:zhaoqi2156@163.com

English Abstract

Study on parameter measurement precision of high energy laser beam with large aperture

全文HTML

目录