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空间参数对毫秒–纳秒组合激光烧蚀铝合金的影响
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作者 蔡源成 苑博识 张珑宝 《应用物理》 2024年第4期230-242,共13页
烧蚀形貌反映了激光加工的质量。因此,研究组合激光在加工时的温度及形貌十分重要。本文主要研究了空间参数(光斑大小及组合方式)对铝合金烧蚀形貌及温度的影响。实验结果表明,在毫秒激光作用后,铝合金表面温度逐渐升高到1800 K左右出... 烧蚀形貌反映了激光加工的质量。因此,研究组合激光在加工时的温度及形貌十分重要。本文主要研究了空间参数(光斑大小及组合方式)对铝合金烧蚀形貌及温度的影响。实验结果表明,在毫秒激光作用后,铝合金表面温度逐渐升高到1800 K左右出现平台期。在纳秒激光作用后,铝合金表面温度瞬间升高到3200 K左右并快速下降,纳秒激光的作用有助于熔融物的迁移。当纳秒光斑大时,烧蚀形貌呈碗状,深径比较小,边缘基本没有喷溅物。当纳秒光斑较小时,烧蚀形貌接近于孔状,深径比较大,边缘喷溅物较多。通过对物理模型的分析和仿真,探讨了空间参数对熔池影响的物理机制。本文的研究成果对激光加工效果的控制有重要的指导意义。 展开更多
关键词 组合激光 空间参数 深径比 烧蚀形貌
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二维情形下组合激光辐照45^#钢靶温升效应的模拟 被引量:7
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作者 焦路光 赵国民 陈敏孙 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期42-46,共5页
基于组合激光的新概念,对重频激光与连续激光组合辐照下钢靶的温升进行了数值计算。根据实验测得的钢靶对1.06μm连续激光的反射率随温度的变化曲线,通过求解二维轴对称热传导方程,比较了不同组合参数下钢靶的温升以及能量利用率,分析... 基于组合激光的新概念,对重频激光与连续激光组合辐照下钢靶的温升进行了数值计算。根据实验测得的钢靶对1.06μm连续激光的反射率随温度的变化曲线,通过求解二维轴对称热传导方程,比较了不同组合参数下钢靶的温升以及能量利用率,分析了组合激光的优势所在。计算结果表明:平均功率密度相同时,组合激光要比连续激光的加热效率高,加热效率还与组合激光中重频激光的各种参数相关,重频激光占空比为1%且峰值功率密度保持不变时,加热效率随着重频率的减小而增高。 展开更多
关键词 激光与物质相互作用 组合激光 重频激光 温度场
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组合激光辐照Q235钢靶的实验研究 被引量:4
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作者 焦路光 赵国民 陈敏孙 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期848-852,共5页
基于组合激光的新概念,采用1053nm脉冲激光、1064nm重频激光,实验上研究了组合激光对Q235钢靶的辐照效应。表面能谱分析和表面反射率测量结果表明:随着1053nm激光对钢靶辐照脉冲数目的增多,表面逐渐氧化,导致表面反射率降低;辐照脉冲数... 基于组合激光的新概念,采用1053nm脉冲激光、1064nm重频激光,实验上研究了组合激光对Q235钢靶的辐照效应。表面能谱分析和表面反射率测量结果表明:随着1053nm激光对钢靶辐照脉冲数目的增多,表面逐渐氧化,导致表面反射率降低;辐照脉冲数目增大到一定程度后,氧化反应完全,反射率不再发生明显变化。1064nm激光辐照钢靶的温度场测量结果表明:采用高功率脉冲激光对钢靶表面进行一定程度的预辐照,能够大幅提高目标靶对后续激光的吸收能力。 展开更多
关键词 激光与物质相互作用 组合激光 脉冲激光 反射率 温度场
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金属/炸药结构在组合激光辐照下装药点火的数值模拟 被引量:1
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作者 焦路光 王嘉睿 杨在富 《激光杂志》 北大核心 2015年第10期84-86,共3页
基于组合激光的新概念,对重频脉冲激光与连续激光组合辐照下金属/炸药结构的温升、炸药的热点火规律进行了数值计算。根据一维热传导方程与炸药放热反应理论,考虑金属表面能量耦合系数及物性参数随温度的变化,计算了不同组合参数下金属... 基于组合激光的新概念,对重频脉冲激光与连续激光组合辐照下金属/炸药结构的温升、炸药的热点火规律进行了数值计算。根据一维热传导方程与炸药放热反应理论,考虑金属表面能量耦合系数及物性参数随温度的变化,计算了不同组合参数下金属/炸药结构的温升以及炸药的热点火时间,初步探讨了组合激光的优势。结果表明:在金属表面不发生相变的情形下,在连续激光中加入适当比例的重频脉冲激光,能够提高目标对激光能量的利用效率,增大目标的温升,加快炸药的点火。在平均功率密度相同时,辐照相同的金属/炸药结构使其点火,组合激光所需时间要比连续激光少,且随着金属层厚度的增大其优势更加明显。 展开更多
关键词 激光与物质相互作用 组合激光 脉冲激光 金属/炸药结构 装药点火
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组合激光对单晶硅热作用的数值分析 被引量:4
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作者 钟发成 吕雪明 +3 位作者 李佳桂 沈中华 陆健 倪晓武 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期637-643,共7页
为了提高激光加工中单晶硅材料对激光能量的耦合效率,采用一个短脉冲激光和一个长脉冲激光形成组合激光辐照单晶硅,使用COMSOL软件对该过程进行模拟,得到了组合激光长短脉冲间的延迟时间和长脉冲激光能量密度的变化对作用效果的影响,并... 为了提高激光加工中单晶硅材料对激光能量的耦合效率,采用一个短脉冲激光和一个长脉冲激光形成组合激光辐照单晶硅,使用COMSOL软件对该过程进行模拟,得到了组合激光长短脉冲间的延迟时间和长脉冲激光能量密度的变化对作用效果的影响,并与总能量相等的毫秒激光单独作用的效果进行比较;实验测量得到的不同能量密度的激光作用单晶硅后损伤形貌,与数值计算结果的趋势吻合。结果表明,组合激光能提高材料对激光的耦合效率;不同的延迟时间会影响组合激光的作用效果,最佳延迟时间为0.1ms;组合激光中毫秒激光能量密度占比较低时,作用效能较明显,随着毫秒激光能量密度占比的提高,对作用效果的提升相对变缓。该研究结果可以为组合激光的应用提供理论和实验依据。 展开更多
关键词 激光技术 组合激光 单晶硅 激光能量 最佳延迟时间
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组合激光辐照单晶硅的热作用数值分析 被引量:6
6
作者 张明鑫 聂劲松 +1 位作者 孙可 韩敏 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期84-91,共8页
利用有限元法对组合激光辐照单晶硅的温度及应力场进行了数值分析,在组合激光与连续激光平均功率密度相同的前提条件下比较了组合激光和连续激光分别作用于单晶硅的损伤效果。计算结果表明,组合激光与连续激光相比更有利于实现对单晶硅... 利用有限元法对组合激光辐照单晶硅的温度及应力场进行了数值分析,在组合激光与连续激光平均功率密度相同的前提条件下比较了组合激光和连续激光分别作用于单晶硅的损伤效果。计算结果表明,组合激光与连续激光相比更有利于实现对单晶硅的热损伤;组合激光作用下单晶硅内部的Von Mises应力、轴向应力和环向应力比在连续激光作用下要大,组合激光对单晶硅的损伤比连续激光更强。 展开更多
关键词 组合激光 激光损伤 数值分析 单晶硅
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一维Ar^+在组合激光脉冲作用下的高次谐波辐射
7
作者 郭雅慧 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期184-188,共5页
提出一种产生超宽相干极紫外连续谱的新方法。利用少周期的基频光超短脉冲叠加上其倍频光驱动Ar+,产生的高次谐波出现双平台结构。结果表明:利用该方法可以有效地对电子在激光场中的短轨道进行选取,使得第二个平台的超连续谱辐射时相位... 提出一种产生超宽相干极紫外连续谱的新方法。利用少周期的基频光超短脉冲叠加上其倍频光驱动Ar+,产生的高次谐波出现双平台结构。结果表明:利用该方法可以有效地对电子在激光场中的短轨道进行选取,使得第二个平台的超连续谱辐射时相位几乎是锁定的,将这部分谐波谱进行叠加可以得到脉宽短至58 as的单个脉冲;合成的单个阿秒脉冲受两激光场参数的影响较小,即改变两束激光的相对光强、延迟时间等仍然可以获得相似脉宽的单个阿秒脉冲。 展开更多
关键词 高次谐波 阿秒脉冲 双色组合激光 轨道选择
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空气与水中纳秒–毫秒组合脉冲激光辐照碳化硅效应模拟
8
作者 王敬 王婷婷 +2 位作者 赵猛 李腾 蔡红星 《应用物理》 2024年第3期99-114,共16页
本研究利用COMSOL Multiphysics有限元软件,对纳秒–毫秒组合脉冲激光辐照碳化硅(SiC)的过程进行了数值模拟分析。通过构建二维轴对称几何模型,并设置相应的材料及激光参数,模拟了激光辐照碳化硅的物理过程,研究了单独的纳秒脉冲和毫秒... 本研究利用COMSOL Multiphysics有限元软件,对纳秒–毫秒组合脉冲激光辐照碳化硅(SiC)的过程进行了数值模拟分析。通过构建二维轴对称几何模型,并设置相应的材料及激光参数,模拟了激光辐照碳化硅的物理过程,研究了单独的纳秒脉冲和毫秒脉冲以及它们组合的脉冲对碳化硅的影响。模拟结果表明,纳秒脉冲和毫秒脉冲的能量在时间上的叠加能够显著提高材料的中心点温度。当毫秒脉冲激光能量设为1000 mJ,纳秒脉冲激光能量设为15 mJ时,单独的脉冲能够使碳化硅的峰值温度接近其熔点(2700 K)。进一步分析了不同延迟时间条件下组合脉冲对碳化硅中心点温度的影响,发现在∆t = 2 ms时,中心点温度提升最大。此外,还考虑了水层对于激光辐照效果的影响,发现水层的存在对激光辐照过程的温升效果产生显著影响。本研究为理解和预测纳秒–毫秒组合脉冲激光辐照碳化硅的效果提供了理论依据,对于探索高性能碳化硅材料在极端条件下的应用有重要意义。 展开更多
关键词 组合激光 数值分析 激光损伤 碳化硅
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毫秒脉冲-连续组合激光辐照铝合金温度场分析 被引量:1
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作者 李隆 杨建花 张春玲 《应用激光》 CSCD 北大核心 2022年第7期112-117,共6页
针对毫秒脉冲-连续激光组合激光辐照铝合金材料的温度场特征,基于热传导理论,建立二维轴对称热模型。采用有限元对毫秒脉冲-连续组合激光辐照铝合金的过程进行数值模拟,得到不同加载时间间隔及不同光斑半径组合情况下激光辐照铝合金表... 针对毫秒脉冲-连续激光组合激光辐照铝合金材料的温度场特征,基于热传导理论,建立二维轴对称热模型。采用有限元对毫秒脉冲-连续组合激光辐照铝合金的过程进行数值模拟,得到不同加载时间间隔及不同光斑半径组合情况下激光辐照铝合金表面温度场分布及变化规律。结果表明,靶材中心点温度随激光加载时间间隔的增大而升高。在脉冲激光辐照周期结束的同时,再施加连续激光,此时连续激光辐照靶材所造成的温度会显著增加。组合激光辐照铝合金的温度场主要由连续激光决定,但如果选择合适的脉冲激光参数预热,尤其是脉冲激光的功率密度大于8.8×10^(4) W/cm^(2)时,能适量提高靶材中心点的温度。 展开更多
关键词 激光技术 毫秒脉冲激光 连续激光 组合激光 数值模拟
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组合激光作用下CdS探测器破坏阈值实验研究
10
作者 濮俊艳 宋国栋 《装甲兵工程学院学报》 2008年第2期80-82,共3页
采用组合激光(即响应波段内532nm激光和响应波段外1319nm激光)对光导型CdS探测器进行辐照,测量了CdS探测器的破坏阈值。当1319nm激光辐照功率密度保持不变时,波段内激光的加入明显缩短了CdS探测器被破坏时激光所需的辐照时间,并且随着53... 采用组合激光(即响应波段内532nm激光和响应波段外1319nm激光)对光导型CdS探测器进行辐照,测量了CdS探测器的破坏阈值。当1319nm激光辐照功率密度保持不变时,波段内激光的加入明显缩短了CdS探测器被破坏时激光所需的辐照时间,并且随着532nm激光功率密度的不断增大,辐照时间先减少后增加;当1319nm激光辐照时间保持不变时,随着532nm激光功率密度的增大,CdS探测器被破坏所需的1319nm激光功率密度先减小后增大,但恢复值仍比没有532nm激光加入时要小,说明了波段内激光的增强作用。上述两种变化趋势与相同条件下探测器的电压响应变化规律一致。 展开更多
关键词 组合激光 CdS探测器 破坏阈值
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毫秒-纳秒组合脉冲激光辐照熔石英的温度场应力场数值分析 被引量:3
11
作者 夏盛强 蔡继兴 +3 位作者 张潇允 辛潮 李婧祎 金光勇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第S02期46-54,共9页
为了研究毫秒-纳秒组合脉冲激光辐照熔石英的温度场和应力场特征,基于热传导理论和弹塑性力学理论建立了二维轴对称几何模型,利用有限元分析软件对毫秒-纳秒组合脉冲激光辐照熔石英的过程进行了数值分析,得到了熔石英表面及内部的瞬态... 为了研究毫秒-纳秒组合脉冲激光辐照熔石英的温度场和应力场特征,基于热传导理论和弹塑性力学理论建立了二维轴对称几何模型,利用有限元分析软件对毫秒-纳秒组合脉冲激光辐照熔石英的过程进行了数值分析,得到了熔石英表面及内部的瞬态温度场和应力场的时空分布与变化规律。结果表明:组合脉冲激光中,毫秒激光脉宽为1 ms、能量为120 J,纳秒激光脉宽为10 ns、能量为80 mJ,Δt=1.0 ms条件下毫秒-纳秒组合脉冲激光辐照熔石英出现温度最佳延时。观察总能量相同的组合脉冲激光与毫秒脉冲激光致熔石英的热损伤结果,得到最佳能量配比。研究结果表明,组合脉冲激光中,毫秒脉冲激光对熔石英产生热效应,纳秒脉冲激光对熔石英产生应力效应。 展开更多
关键词 组合激光 数值分析 激光损伤 熔石英
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旋转激光经纬仪空间定位网络的组合式激光三维扫描系统 被引量:9
12
作者 方红根 郭立杰 +5 位作者 杨晓慧 张欢 刘志刚 聂斌 董丰波 杨天豪 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期57-62,共6页
研究了一种基于旋转激光经纬仪三维空间定位网络的组合式激光三维扫描系统。旋转激光经纬仪定位系统的空间定位结合激光经纬仪前方空间角度交会和GPS空间定位原理,实现并行测量多个光电传感器空间坐标。在此基础上,设计了一种组合式激... 研究了一种基于旋转激光经纬仪三维空间定位网络的组合式激光三维扫描系统。旋转激光经纬仪定位系统的空间定位结合激光经纬仪前方空间角度交会和GPS空间定位原理,实现并行测量多个光电传感器空间坐标。在此基础上,设计了一种组合式激光三维扫描系统,通过三个光电传感器坐标确定激光测头的空间测量位姿,实现了一种适用于现场测量便携式三维扫描系统。研制的组合式三维激光扫描装置对多个物体进行扫描获取物体表面特征点云数据,得到了较好效果。 展开更多
关键词 旋转激光经纬仪网络 组合式三维激光扫描 现场标定 姿态测量
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双频激光三尺组合法直线度测量系统 被引量:5
13
作者 张善钟 赵辉 +1 位作者 浦昭邦 武晋燮 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第2期133-137,共5页
本文提出一种双频激光三尺组合法直线度测量系统。理论分析及实验结果都说明本系统可望获得优于0.1μm/m的精度,是提高现有直线度测量精度的一个较实用的方法。
关键词 激光三尺组合 直线度测量 测量系统
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激光陀螺组合零偏温度补偿模型研究 被引量:2
14
作者 李凤海 许化龙 郝炜亮 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2005年第SB期519-521,共3页
在对某型激光陀螺组合进行大量高低温环境试验的基础上,根据试验数据,建立了一种零偏温度补偿模型,并用该模型对试验数据进行了预测补偿。补偿结果表明:激光陀螺经该模型补偿后基本上可以将零偏减小一个数量级,并进一步提高了零偏稳定性... 在对某型激光陀螺组合进行大量高低温环境试验的基础上,根据试验数据,建立了一种零偏温度补偿模型,并用该模型对试验数据进行了预测补偿。补偿结果表明:激光陀螺经该模型补偿后基本上可以将零偏减小一个数量级,并进一步提高了零偏稳定性,完全满足工程上的实时补偿要求。因此,该模型具有很强的工程实用价值。 展开更多
关键词 激光陀螺组合 零偏 温度补偿 实时
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基于四位置转位法实现激光捷联惯性测量组合标定 被引量:5
15
作者 胡鑫 韩崇伟 +1 位作者 李伟 马捷 《科学技术与工程》 2010年第8期2034-2038,共5页
分析了激光陀螺仪和加速度计的误差补偿模型以及激光捷联惯性测量组合的误差补偿方法,基于四位置转位法实现了激光捷联惯性测量组合在双轴位置转台上的误差参数标定,标定结果表明,该方法能够保证激光捷联惯性测量组合的误差参数标定精度... 分析了激光陀螺仪和加速度计的误差补偿模型以及激光捷联惯性测量组合的误差补偿方法,基于四位置转位法实现了激光捷联惯性测量组合在双轴位置转台上的误差参数标定,标定结果表明,该方法能够保证激光捷联惯性测量组合的误差参数标定精度,并且具有对标定设备要求低、转动位置少、操作简单等优点,具有一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 激光捷联惯性测量组合 双轴位置转台 标定
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激光陀螺组合体测量船体角形变中观测耦合效应的补偿(英文) 被引量:2
16
作者 杨云涛 王省书 +1 位作者 黄宗升 吴伟 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期561-566,共6页
船体角形变是传递对准中的主要误差源,需要依靠测量仪器精确标定。根据姿态匹配方法使用两套激光陀螺组合体可以计算角形变。但是动态形变和船体运动角速度的交叉相关的观测耦合效应导致角形变的最优估计结果不准确,并且通过姿态匹配方... 船体角形变是传递对准中的主要误差源,需要依靠测量仪器精确标定。根据姿态匹配方法使用两套激光陀螺组合体可以计算角形变。但是动态形变和船体运动角速度的交叉相关的观测耦合效应导致角形变的最优估计结果不准确,并且通过姿态匹配方法这种观测耦合效应是不能被准确测量的,需要结合其它角形变的测量信息进行计算。基于角速度匹配方法,研究了观测耦合效应,并得出其导致角形变估计的偏置误差,且受船体运动角速度调制的结论。通过补偿激光陀螺组合体测量的角速度,降低了观测耦合效应,得到了高精度的对准结果。仿真结果表明观测耦合效应主要导致了静态形变估计精度的不准确。 展开更多
关键词 角形变测量 姿态匹配 观测耦合效应 静态形变 激光陀螺组合
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激光陀螺组合体自主测量船体角变形的最优估计法 被引量:2
17
作者 杨云涛 王省书 +1 位作者 吴伟 黄宗升 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期284-287,共4页
根据激光陀螺组合体测量的角增量计算得到的惯性姿态匹配测量方程,结合动态变形模型和静态变形模型,构建了船体角变形测量的最优滤波器,实现了角变形的最优估计。该方法将角变形和激光陀螺的随机漂移误差近似为平稳随机过程并分别构建... 根据激光陀螺组合体测量的角增量计算得到的惯性姿态匹配测量方程,结合动态变形模型和静态变形模型,构建了船体角变形测量的最优滤波器,实现了角变形的最优估计。该方法将角变形和激光陀螺的随机漂移误差近似为平稳随机过程并分别构建滤波器,静态变形建模为白噪声驱动的一阶随机游走过程,动态变形建模为二阶马尔可夫平稳随机过程。通过角速度匹配测量方程进行了角变形的观测性分析得知:动态变形的估计精度与激光陀螺的测量精度相当,静态变形的估计精度依赖于船体摇摆频率和幅度,因此最优估计法的误差主要为静态角变形模型的估计误差。仿真结果表明,通过设置合适的静态角变形模型参数,该最优估计法测量角变形的误差小于10"。 展开更多
关键词 船体角变形测量 激光陀螺组合 静态角变形模型 最优估计
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轴对称折叠组合CO_2激光器的相位锁定及其输出特性的研究 被引量:1
18
作者 徐勇根 李育德 +3 位作者 邱毅 冯婷 郭伟 付福兴 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2008年第7期642-646,共5页
基于注入锁定原理,对轴对称折叠组合CO2激光器的相位锁定机制作了分析。详尽研究了相位锁定后光束的特性。结果表明,相位锁定能够提高光强的最大值,并且使输出光束的能量更集中。这样的结果能应用于激光打孔、激光切割等。
关键词 轴对称折叠组合CO2激光 相位锁定 耦合系数 光强分布 光束整形
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ARINC429技术在激光陀螺惯测组合中的应用研究 被引量:4
19
作者 谭新洪 《航天控制》 CSCD 北大核心 2004年第2期85-89,共5页
介绍了激光陀螺惯测组合中用到的ARINC4 2 9总线技术 。
关键词 激光陀螺惯性测量组合 ARINC429总线 接口设计 航空电子设备 通讯协议
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组合式激光指向系统的研制 被引量:1
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作者 姜晨光 吕中谦 黄家兴 《铁路航测》 2001年第3期27-28,共2页
介绍了组合式激光指向系统的基本结构以及与经纬仪、水准仪的配接方式 ,叙述了组合式激光指向系统的光路调整方法及使用方法。
关键词 研制 组合激光指向系统 基本结构 配接方式 光路调整 使用方法
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