双材料微悬臂梁阵列激光告警技术研究

发布时间：2021-02-23 17:57

　　激光具有方向性好、单色性好、亮度高、能量高等特点。利用这些特点，激光技术已普遍应用于工业、医学、生物等各个领域。尤其是在军事领域，其应用更为广泛。早在上世纪80年代，激光测距仪、激光雷达等追踪识别系统就已经开始装备于各国部队，并成为提升航空航天飞行器、水面舰艇、地面战车等武器装备战斗力的有力保障。近些年，随着激光技术的飞速发展，出现了各种大功率、高能量的激光设备，这也使得激光武器的角色从以往的目标识别、目标跟踪转变为对目标的直接打击与摧毁。针对各种激光武器威胁的日益增大，很多国家都在大力开展激光告警系统的研发。目前，激光告警系统正向着高定向精度、宽光谱、大视场、高灵敏度的方向发展。针对这种发展趋势，本文提出一种双材料微悬臂梁阵列激光告警技术。本课题的目的在于研究一种新型的激光告警技术。这种告警技术可以满足激光告警系统对探测波段宽、定向精度高、功耗小、体积小等要求。基于热致变形原理的微悬臂梁阵列理论上可对全光谱激光辐射进行响应，因此利用这一特性可以实现多光谱激光的探测。同时，通过配合柱面镜光学系统与双向正交线阵激光定向方法，在保证系统的告警视场与定向精度的前提下，大大减小了告警系统的体积... 

【文章来源】：北京理工大学北京市 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：115 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 激光告警技术的研究意义
        1.1.1 激光告警技术的产生
        1.1.2 激光告警技术的优势
        1.1.3 激光告警技术的种类
    1.2 国内外激光告警技术的发展状况
        1.2.1 国外激光告警技术的发展现状
        1.2.2 国内激光告警技术的发展状况
        1.2.3 激光告警技术的发展趋势
    1.3 本文研究的主要内容
第2章 双材料微悬臂梁的理论基础
    2.1 概述
    2.2 双材料微悬臂梁热变形原理
    2.3 电读出双材料微悬臂梁
        2.3.1 探测原理
        2.3.2 电读出方式
    2.4 光读出双材料微悬臂梁
        2.4.1 光读出双材料微悬臂梁的特点
        2.4.2 光学读出系统
    2.5 本章小结
第3章 双材料微悬臂梁激光告警技术的研究
    3.1 概述
    3.2 总体方案
    3.3 微悬臂梁的热力学分析
        3.3.1 普通热源辐射
        3.3.2 低能量激光辐射
    3.4 低能量激光辐射微悬臂梁的实验研究
    3.5 面阵微悬臂梁阵列告警系统的设计与实验
        3.5.1 热响应灵敏度
        3.5.2 热时间常数
        3.5.3 系统原理
        3.5.4 系统设计
        3.5.5 实验结果与分析
    3.6 本章小结
第4章 双向正交线阵激光定向方法
    4.1 概述
    4.2 双向正交线阵的定向方法
        4.2.1 双向正交线阵定向结构
        4.2.2 双向正交线阵定向方法的原理
        4.2.3 定向精度分析
    4.3 实验系统的搭建
        4.3.1 实验装置
        4.3.2 数据采集模块
        4.3.3 数据处理系统
    4.4 实验与分析
        4.4.1 实验过程
        4.4.2 实验结果
    4.5 本章小结
第5章 柱面光学系统的设计与优化
    5.1 概述
    5.2 柱面镜光学特性
        5.2.1 柱面镜的性质
        5.2.2 TABO 标示法
        5.2.3 任意向度的光焦度计算
    5.3 柱面镜光线追迹分析
        5.3.1 柱面反射式
        5.3.2 柱面折射式
    5.4 光学系统的设计
        5.4.1 初始结构设计
        5.4.2 柱面镜光学系统的优化
    5.5 本章小结
第6章 激光对双材料微悬臂梁损坏阈值的研究
    6.1 概述
    6.2 强激光对微悬臂梁的作用
    6.3 激光对微悬臂梁损坏的实验研究
        6.3.1 实验装置
        6.3.2 实验方法及过程
        6.3.3 实验结果与分析
    6.4 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表论文与研究成果清单
    1.发表和完成的学术论文
    2.专利成果
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于DSP的光栅衍射型激光告警系统设计与实现[J]. 苏平,牛燕雄,李大乾,赵建君,李易难,张超,牛海莎,阎石.  红外与激光工程. 2013(02)
[2]单脉冲激光对CCD探测器的硬损伤及损伤概率[J]. 朱志武,张震,程湘爱,黄良金,刘泽金.  红外与激光工程. 2013(01)
[3]基于正弦光栅的凝视型激光探测告警系统的设计与实现[J]. 张超,牛燕雄,苏平,和婷,张鹏,牛海莎,李易难.  中国激光. 2012(10)
[4]光电对抗技术及其发展[J]. 刘松涛,高东华.  光电技术应用. 2012(03)
[5]针对散射激光的全向激光告警系统激光威胁源定位技术研究[J]. 张维安,王龙,任建国.  光学学报. 2012(01)
[6]长脉冲激光对组成CCD图像传感器的MOS光敏单元的硬破坏机理研究[J]. 毕娟,张喜和,倪晓武.  物理学报. 2011(11)
[7]鱼眼成像型激光告警系统光斑中心亚像元定位方法[J]. 董红军,周中亮,王龙.  中国激光. 2011(09)
[8]激光来袭方向探测与告警系统的设计[J]. 李世伟,张记龙,王志斌,田二明.  激光与光电子学进展. 2011(06)
[9]基于迈克耳孙干涉仪的凝视型激光告警系统设计[J]. 王龙,王永仲,沈学举,何永强.  中国激光. 2011(03)
[10]脉冲激光对CCD成像器件的破坏机理研究[J]. 邱冬冬,张震,王睿,江天,程湘爱.  光学学报. 2011(02)

博士论文
[1]基于MEMS的光学读出热成像技术的研究[D]. 董凤良.中国科学技术大学 2007
[2]非制冷红外热成像系统研究[D]. 邢素霞.南京理工大学 2005

硕士论文
[1]基于静态傅里叶变换干涉具的被动激光光谱探测技术研究[D]. 薛尚峰.中北大学 2008



本文编号：3047995