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烟火剂爆燃光谱示温反演研究

红外与激光工程 2024年第6期53卷 176-185页

作者：赵猛夏惠军晁瑞泽邵铭程相正鲁蓝霜邱征刘海梦谭勇长春理工大学物理学院吉林省光谱探测科学与技术重点实验室吉林长春130000 西南技术物理研究所四川成都610041 西北工业集团有限公司设计三所陕西西安710005 光电对抗测试评估技术重点实验室河南洛阳471003

如何在高温、高压、高辐射状态下准确测温一直是一个难题,为解决该难题,以辐射光谱测温技术为基础,实现对多元烟火剂爆燃过程的非接触温度测量,为进一步明确烟火剂的反应步骤与爆燃产物提供了基础参数。通过建立多元烟火剂与示温颗粒的... 详细信息

如何在高温、高压、高辐射状态下准确测温一直是一个难题,为解决该难题,以辐射光谱测温技术为基础,实现对多元烟火剂爆燃过程的非接触温度测量,为进一步明确烟火剂的反应步骤与爆燃产物提供了基础参数。通过建立多元烟火剂与示温颗粒的辐射光谱测温模型,给出基于凝聚相小灰体颗粒的发射率计算方法,开展凝聚相颗粒辐射谱线获取实验并进行连续热辐射谱线的示温反演。为提高反演的准确性,提出了一种方法以降低在多元烟火剂爆燃时出现的离子峰展宽影响,该方法采用维恩变换分析光谱曲线,使用Bisquare算法和最小二乘算法的双平方加权拟合去除非热辐射谱线,开展热辐射温度的反演。发现了烟火剂爆燃二次升温规律,温度出现升温-降温-再升温-再降温的二次放热的现象。该研究为炸药一类物质爆燃的温度场温度变化检测提供了一种新的反演思路和方法。

关键词：爆燃光谱示温反演改进型维恩判据 Bisquare算法

长脉冲与连续激光联合作用下铝合金的应力场仿真

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中国激光 2013年第8期40卷 94-99页

作者：肖婧何衡湘夏惠军西南技术物理研究所四川成都610041

为了给组合使用长脉冲与连续激光作用模式参数的选择提供依据,利用有限元软件ANSYS建立了组合激光辐照2A12铝合金的三维参数化有限元计算模型,进行了不同组合参数下温度场和应力应变场的计算。模拟结果表明,使用连续激光预热能显著增强... 详细信息

为了给组合使用长脉冲与连续激光作用模式参数的选择提供依据,利用有限元软件ANSYS建立了组合激光辐照2A12铝合金的三维参数化有限元计算模型,进行了不同组合参数下温度场和应力应变场的计算。模拟结果表明,使用连续激光预热能显著增强长脉冲激光的作用效果。预热时间越长,材料的屈服时间(即从施加脉冲激光到材料发生塑性屈服的时间)越短,塑性变形以及屈服范围越大。在占空比为10%的长脉冲串作用下,导热系数较大的铝合金在脉冲间的温度和塑性应变积累并不明显。当激光功率在104 W/cm2量级时,对于同一参数的长脉冲激光,连续激光的预热时间比其功率密度对铝合金的影响更大。

关键词：激光技术双光束铝合金预热塑性屈服应力场

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激光辐照盐溶液中铝靶材的温度场研究

材料科学 2022年第12期12卷 1326-1335页

作者：程习成夏惠军谭勇长春理工大学吉林长春西南技术物理研究所四川成都

基于Comsol multiphysics软件,对连续激光辐照盐溶液中铝靶材的温度场进行了数值仿真模拟,得到了不同的激光功率和不同的盐浓度对连续激光辐照盐溶液中铝靶材的温度时间响应。研究结果表明,随着激光功率的增大,激光辐照中心点、径向温... 详细信息

基于Comsol multiphysics软件,对连续激光辐照盐溶液中铝靶材的温度场进行了数值仿真模拟,得到了不同的激光功率和不同的盐浓度对连续激光辐照盐溶液中铝靶材的温度时间响应。研究结果表明,随着激光功率的增大,激光辐照中心点、径向温度、轴向温度三者的变化曲线都呈现明显的上升趋势。而盐溶液浓度增大,激光辐照中心点、径向温度、轴向温度三者的变化幅度都很小。但二者的径向温度和轴向温度都是分别随着径向距离、轴向距离的增大而呈现相同的下降趋势,随空间分布都呈高斯分布,与所用激光的空间分布类似。研究结果对激光的水下加工和激光的水下传输具有重要意义。

关键词：激光功率盐浓度温度场数值仿真

大气湍流对高能激光系统瞄准精度的影响（英文）

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红外与激光工程 2019年第S2期48卷 87-95页

作者：赵刚邓万涛夏惠军西南技术物理研究所

对于高能激光系统,由于普遍存在发射激光与探测跟踪的波长差,大气湍流成为了其瞄准精度的影响因素之一,所以文中旨在研究大气湍流对高能激光系统瞄准精度的影响。采用高能激光系统的发射激光轴和光电探测跟踪轴的角偏差表征瞄准精度的... 详细信息

对于高能激光系统,由于普遍存在发射激光与探测跟踪的波长差,大气湍流成为了其瞄准精度的影响因素之一,所以文中旨在研究大气湍流对高能激光系统瞄准精度的影响。采用高能激光系统的发射激光轴和光电探测跟踪轴的角偏差表征瞄准精度的受影响程度,首先利用Zernike多项式法构造大气湍流相位屏,然后通过角谱衍射理论建立激光传输模型,最后基于以上方法仿真分析了不同大气湍流强度和不同跟踪成像波长两种情况下角偏差的变化情况。最终开展了相关的实验证实了上述仿真结果的正确性。研究结果表明,在相同的湍流条件下,不同的跟踪成像波长会带来不同的角偏差,其中跟踪成像波长与发射激光波长越接近,角偏差越小;而在同一探测跟踪波长条件下,角偏差随着湍流强度的增大而增大。上述结果可对高能激光系统在工程应用中提升跟瞄毁伤能力提供重要的参考依据。

关键词：高能激光系统瞄准精度大气湍流相干长度

片状陶瓷YAG激光器的束转动90°环形非稳腔设计与数值模拟

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中国激光 2010年第10期37卷 2472-2476页

作者：杨美霞钟鸣夏惠军刘文兵西南技术物理研究所

提出将束转动90°环形非稳腔应用于片状陶瓷YAG激光器的设计。该设计采用两个薄片状YAG增益介质垂直放置形成屋脊镜,与另一屋脊镜共同构成光束旋转系统。采用快速傅里叶变换方法,计算了该腔的空腔模式分布。分析了该腔对抽运不均匀影响... 详细信息

提出将束转动90°环形非稳腔应用于片状陶瓷YAG激光器的设计。该设计采用两个薄片状YAG增益介质垂直放置形成屋脊镜,与另一屋脊镜共同构成光束旋转系统。采用快速傅里叶变换方法,计算了该腔的空腔模式分布。分析了该腔对抽运不均匀影响光束质量进行补偿的机理。并以片状增益介质侧面抽运不均匀为模型,计算比较了束转动90°环形非稳腔与常规腔的光场分布。说明束转动90°环形非稳腔应用于固体激光器,对抽运技术引起的不均匀增益平均化,改善了光束质量。为束转动90°环形非稳腔在固体激光器的应用提供依据。

关键词：激光器束转动90°环形非稳腔增益均匀补偿片状陶瓷YAG激光器

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非相干合成阵列激光倾斜像差校正方法

物理学报 2019年第23期68卷 130-138页

作者：邓万涛赵刚夏惠军张茂杨艺帆北京理工大学光电学院北京100081 西南技术物理研究所成都610041

阵列激光在传输过程中受大气湍流影响后会降低其在远场的光束质量.首先,以非相干合成形式的阵列激光为模型,通过生成随机大气湍流相位屏模拟激光在大气中的传输,同时依据阵列分布分割大气湍流畸变波前并求解子波前的倾斜像差系数;然后,... 详细信息

阵列激光在传输过程中受大气湍流影响后会降低其在远场的光束质量.首先,以非相干合成形式的阵列激光为模型,通过生成随机大气湍流相位屏模拟激光在大气中的传输,同时依据阵列分布分割大气湍流畸变波前并求解子波前的倾斜像差系数;然后,将系数代入子激光束相位部分进行消除即实现模拟倾斜像差的校正过程;最后,对比计算了倾斜像差校正前后远场激光光束质量的变化情况.仿真和实验研究结果表明:在同一大气湍流条件下,远场激光的桶中功率(power-in-bucket, PIB)和斯特列尔比(strehl ratio, SR)在倾斜像差校正后得到提升;虽然校正子波前倾斜像前后的PIB和SR均随着大气湍流强度增强而下降,但是当湍流强度增大,校正倾斜像差对PIB和SR的提升效果更好.本文所做工作可为提升高能激光系统的使用性能提供数据支撑.

关键词：非相干合成激光传输大气湍流倾斜像差校正

快速傅里叶变换方法计算短波长激光束聚焦的讨论

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光学学报 2011年第5期31卷 64-68页

作者：杨美霞钟鸣任钢何衡湘刘文兵夏惠军薛亮平西南技术物理研究所四川成都610041

提出了快速傅里叶变换(FFT)计算短波长激光通过短焦距聚焦系统的传输特性的方法。快速傅里叶变换方法计算聚焦光束光场分布时,如果遇到短波长激光通过短焦距聚焦系统,会出现相位随机跃变、波函数失真和采样率不够的问题。采用坐标扩展变... 详细信息

提出了快速傅里叶变换(FFT)计算短波长激光通过短焦距聚焦系统的传输特性的方法。快速傅里叶变换方法计算聚焦光束光场分布时,如果遇到短波长激光通过短焦距聚焦系统,会出现相位随机跃变、波函数失真和采样率不够的问题。采用坐标扩展变换,突破了快速傅里叶变换计算过程中输入屏和衍射屏空间尺度必须相同、抽样格点必须等间隔的限制,使上述问题得到解决,可以得到更加详细的聚焦光束光场分布。同时,采用分两步计算的思想,避免了计算焦平面附近光场时,坐标空间的几何扩展与光束衍射极限的矛盾。

关键词：激光光学快速傅里叶变换激光束聚焦聚焦光束光场分布坐标变换

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凹凸激光谐振腔参数的热设计

激光技术 2003年第3期27卷 199-201页

作者：夏惠军杨明金赵刚苏心智西南技术物理研究所成都610041

讨论了凹凸稳定腔激光输出束散角与激光腔各参数的关系 ,得出了一系列激光棒热光焦度变化和束散角变化数据 ,并分析了这些数据。

关键词：束散角腔参数热光焦度

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球面角锥棱镜非稳腔钕玻璃激光器

强激光与粒子束 2010年第9期22卷 2042-2046页

作者：刘文兵夏惠军钟鸣叶大华温阳杨美霞西南技术物理研究所成都610041

为了将虚共焦非稳腔输出光束质量高和角锥棱镜谐振腔具有免调试的优点结合到一起,提出了用球面角锥棱镜构成虚共焦非稳腔的方案。利用已有虚共焦非稳腔钕玻璃激光器,设计加工了一球面角锥棱镜非稳腔钕玻璃激光器。模拟计算了两谐振腔输... 详细信息

为了将虚共焦非稳腔输出光束质量高和角锥棱镜谐振腔具有免调试的优点结合到一起,提出了用球面角锥棱镜构成虚共焦非稳腔的方案。利用已有虚共焦非稳腔钕玻璃激光器,设计加工了一球面角锥棱镜非稳腔钕玻璃激光器。模拟计算了两谐振腔输出光束的模式分布,然后对两钕玻璃激光器进行了实验对比研究。结果表明:实验得到的模式分布与模拟计算结果相吻合,球面角锥棱镜非稳腔钕玻璃激光器与虚共焦非稳腔钕玻璃激光器分别获得了最大2176.9J和2340.6J的能量输出,二者的电光效率与束散基本相同,分别为4.3%,0.30mrad和4.6%,0.26mrad。

关键词：激光技术球面角锥棱镜非稳腔激光模式