基于原向反射式激光光幕厚度一致性研究

基于原向反射式激光光幕厚度一致性研究

论文摘要

在原向反射式激光光幕测速技术中,针对半导体激光光源产生的激光光束散射角使得出射光幕厚度不一致、原向反射屏产生的反射光幕剩余发散角使反射光幕厚度不一致这两方面导致弹丸穿过光幕不同位置触发光幕响应时间不一致的问题,根据几何光学原理,对半导体激光器弧矢与子午方向建立数学模型,设计了具有不同面型的非球面准直透镜组,将出射光斑尺寸控制在1mm之内且子午和弧矢方向发散角分别为0.13mrad、0.46mrad。出射光束经过Powell透镜一维扩束后,形成厚度为1mm、均匀度达到85.7%的扇形出射光幕,经过原向反射后,配合狭缝光阑使反射光幕有效厚度控制在1mm。使用Zemax软件模拟弹丸过靶仿真,弹丸不遮挡系统光幕时探测器接收到原向反射光强1.54mW,弹丸遮挡系统光幕时探测器接收到原向反射光强为1.03 mW。当弹丸紧贴出射光幕侧面边缘(即1 mm光幕边缘),分别距离光源100 mm、300mm、500mm处的弹丸触发探测器接收到的光强大小均为1.54mW,显然,光强相对于无弹丸遮挡光幕情况下没有产生变化,证明系统有效可探测光幕厚度一致且为1mm。该结果表明,本研究方案具有可行性。

论文目录

  • 引言
  • 1 系统原理
  • 2 数学分析
  •   2.1 半导体输出光束参数
  •   2.2 非球面准直透镜设计
  •   2.3 一维扩束设计
  • 3 建模仿真
  •   3.1 非球面透镜组准直仿真
  •   3.2 一维扩束仿真
  •   3.3 系统整体仿真
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 褚文博,赵冬娥,张斌,陈宇轩

    关键词: 激光光幕,高斯光束,准直,一维扩束

    来源: 应用光学 2019年02期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,信息科技

    专业: 物理学,无线电电子学

    单位: 中北大学电子测试技术国防科技重点实验室

    基金: “十三五”国防技术基础科研项目(JSJL201608B006)

    分类号: TN24

    页码: 233-240

    总页数: 8

    文件大小: 436K

    下载量: 130

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