光学玻璃在大功率连续激光辐照下的应力研究

来源 :南京理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cbxabc
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
光学玻璃作为大功率激光光学系统的核心组成部分,极易在大功率激光辐照下产生不均匀的应力,影响光束质量。本论文针对大功率激光致玻璃的热力效应,建立了玻璃应力的在线实时快速测量系统,对于解决因玻璃应力所导致的光束质量变差等问题,具有重要应用价值。本研究首先建立了大功率连续激光辐照下光学玻璃应力的物理模型,利用有限元软件COMSOL建立了激光辐照玻璃的二维轴对称模型,通过仿真分析得到了玻璃的温度分布和应力分布。根据应力双折射理论设计了1064nm连续激光辐照下光学玻璃应力的在线实时测量系统,对比K9玻璃、超白玻璃、钠钙玻璃实验结果,选取超白玻璃进行进一步实验,定性的分析了激光参数对玻璃内部应力分布情况的影响,得到了玻璃内部应力随激光功率和辐照时间的变化规律。结果表明,玻璃材料的内部应力随着激光辐照时间或辐照功率的增加而增大,并且呈现出轴线应力大于轴线两侧应力、接近辐照位置应力大于远离辐照位置应力、应力沿轴线向两侧振荡递减的分布特征,轴线两侧存在弓形区域,区域内部应力小于区域两侧应力。对比数值模拟结果,分析了两者存在差别的原因。本文所研究的大功率连续激光辐照下玻璃应力的实时测量对大功率激光系统开发以及玻璃应力的在线测量系统的设计都具有较大的参考价值。
其他文献
近年来,激光技术的飞速发展为开启“光制造”的新时代创造了契机,使得高光束质量激光光源日益成为研究焦点。与此同时,针对激光光束质量测量技术的研究引起了领域内广泛关注,正逐步向更精准、更快速等方向发展。获取激光光束在空间传输过程中的强度分布是解决光束质量测量的核心问题,利用光波横向二维复振幅进行空间三维光场数值计算的方法能够快速求解光强分布,具有无需空间扫描、可实时化的特点,是实现目标的有效途径。然而
毫米波雷达在周界安防和民用领域的应用已经逐渐占据重要地位,在保证较高的雷达性能的同时,降低雷达系统的研制成本成为了需要关注的重点。通过雷达组网技术能够实现对单部雷达性能不足的弥补并扩大系统探测范围,在提高系统性能的同时降低成本。基于可组网、低成本的设计理念,并结合线性调频连续波雷达结构简单、不存在距离盲区的特点,本文以TI TMS320F28379D DSP作为系统控制与信号处理核心,设计了可组网
现代无线通信技术飞速进步,无论是信息的传输速率还是工作带宽,都在向着更快更宽的方向发展。而为了契合高信息容量的传输,调制方式愈来愈复杂,导致信号峰均比过高以及可利用频带短缺。综上,现代无线通信需要新型的发射机结构,而功率放大器在发射机中,起到决定性的作用,将影响整个发射系统的性能。对于功率放大器,它的带宽、效率和线性度又是相互影响、相互限制的指标。那么,基于宽带功率放大器,均衡线性度、效率等指标是
红外偏振探测作为新型探测手段,能够比传统红外探测提供更多目标信息。本文从目标的传热特性和偏振特性出发,考虑材料表面微元面起伏阴影遮效果等因素,建立了复杂目标表面红外偏振计算模型。利用该模型计算不同入射条件下复杂目标表面的偏振分布,分析模型中各种参数对偏振度的影响;在此基础上考虑大气散射对目标表面红外偏振的影响,计算并讨论了大气背景下目标表面的红外偏振分布。研究结果表明:目标表面温度通过影响自身红外
本文以LTE信号为外辐射源信号开展地面无源探测系统用于探测低慢小目标的关键技术研究,主要围绕无源探测单目标、多目标检测、直达波与多径杂波干扰抑制方法和无源定位方法三个方面开展深入的分析和研究。主要研究内容概括如下:(1)分析了LTE信号特性和模糊函数,说明LTE信号相较其它常用外辐射源信号的优势所在;建立了基于LTE的地面无源探测模型,根据探测模型计算相关参数,对最大可探测距离进行了分析;利用FE
“低小慢”目标具有雷达散射截面积小、多普勒特征不明显以及低空活动的特点,为了实现对其正常的检测与跟踪,需降低相应的门限,同时大量的环境杂波与干扰目标也会进入雷达数据处理系统,使得需要计算的数据量大幅增加,因此对雷达数据处理系统的实时性、稳定性提出了更高的要求。本文研究了基于脉冲多普勒体系“低小慢”雷达的雷达数据处理算法,提出了一种流水线式实时数据处理的方案用于雷达数据处理模块,并基于Python编
空间调制(Spatial modulation,SM)是一种具有绿色性、低成本和高能效的现代通信技术。SM通过配备极少的射频链数来实现通信,是空时码和贝尔实验室分层空时之外的第三种方法。SM除了发送传统的调制符号外,还充分利用了天线索引来提升通信速率和传输可靠性。SM可以降低硬件成本,提高系统的能效性。然而,由于无线通信的广播特性,合法接收机在通信时,易于遭受到非法用户的攻击或者窃听。因此,如何实
天线阵列技术是实现能量波束聚焦和空间扫描的技术手段,在雷达和通信系统中有着广泛的应用。基于相控阵(PA)的波束形成导向矢量是与角度有关的函数。近几年发展起来的频控阵(FDA)通过在发射阵元信号间设置远小于载频的线性频率偏移量,使其波束含相控阵波束中没有的距离信息且能实现自动扫描,但由于存在距离角度耦合以及周期性问题,影响了距离与角度信息的求解。本文在研究了阵列发射接收信号原理以及阵列波束形成技术的
主动式毫米波成像安检雷达作为目前最具发展潜力的人体安检技术,具有非常广阔的应用前景。采用宽带信号作为安检雷达的发射信号,可以有效提高其成像精度。此外,回波信号的采集精度以及数据传输存储过程的准确性对成像效果也至关重要。本文以电科某所的新型毫米波安检雷达为项目背景,设计并实现了其中频信号产生、采集与传输系统。论文主要工作和贡献如下:系统方案设计与信号产生算法推导仿真。本文首先基于安检雷达信号产生、采
采用数字波束形成技术的数字阵列天线,可以同时形成多个方向图特性独立控制的数字波束,并具备空域自适应干扰抑制和高精度角度估计等能力,因此已经得到较为广泛的应用。现有的数字波束形成系统主要是窄带系统。随着实际应用对雷达距离分辨率要求的不断提高,信号带宽不断增大,宽带数字波束形成系统是未来数字阵列雷达的发展趋势。本文以某48通道子阵宽带数字阵列雷达系统研制为背景,从模块化、标准化和可扩展性出发,提出了一