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2.79μm中红外激光对PbS探测器的损伤实验研究 被引量：1
1
作者 王玺 叶庆 +4 位作者 董骁 雷武虎 吕桐林 郭彦廷 胡以华 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期354-361,共8页
开展了不同重频下2.79μm中红外激光对PbS探测器的损伤实验。基于传热学理论,利用有限元法对2.79μm中红外激光辐照PbS探测器中的温度分布进行了数值分析,并比较了脉冲数目、重复频率对损伤效果的影响,分析了2.79μm中红外激光辐照PbS... 开展了不同重频下2.79μm中红外激光对PbS探测器的损伤实验。基于传热学理论,利用有限元法对2.79μm中红外激光辐照PbS探测器中的温度分布进行了数值分析,并比较了脉冲数目、重复频率对损伤效果的影响,分析了2.79μm中红外激光辐照PbS探测器的损伤机理,获取了相关阈值数据。研究表明,2.79μm中红外激光对PbS探测器的损伤机理主要以热熔融为主,在温度没有达到PbS熔点时,PbS就会发生热分解反应,析出黄色沉淀物PbO;计算得到单脉冲2.79μm中红外激光对PbS探测器的损伤阈值为13.03 J/cm^(2),且脉冲数目、重复频率对损伤效果影响很大,损伤累积效应明显。理论模型能够较好地解释PbS表面初始损伤形貌特征。 展开更多
关键词 激光损伤 数值分析 2.79μm中红外激光 PbS探测器
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2.79μm中红外激光对CMOS图像传感器的辐照效应研究
2
作者 王玺 赵楠翔 +5 位作者 张永宁 王毕艺 董骁 邹岩 雷武虎 胡以华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期386-392,共7页
研究中红外波段激光对CMOS图像传感器的辐照效应,对探索空间态势感知系统光学成像器件的激光干扰和损伤条件具有重要军事意义。开展了不同重频下2.79μm中红外激光对CMOS图像传感器的干扰与损伤实验。观察到CMOS图像传感器的饱和、过饱... 研究中红外波段激光对CMOS图像传感器的辐照效应,对探索空间态势感知系统光学成像器件的激光干扰和损伤条件具有重要军事意义。开展了不同重频下2.79μm中红外激光对CMOS图像传感器的干扰与损伤实验。观察到CMOS图像传感器的饱和、过饱和以及损伤产生的绿屏、彩色条纹、黑屏、亮线等一系列干扰损伤现象。同时测量了传感器各种辐照现象相对应的2.79μm中红外激光干扰损伤阈值,研究了图像传感器辐照效应与激光重频之间的内在关系,分析了2.79μm中红外激光对CMOS图像传感器的干扰损伤机理。研究表明,CMOS图像传感器的激光损伤主要以材料的热熔融为主,热效应明显。在激光重频10 Hz的辐照下,饱和干扰阈值为0.44 J/cm^(2)、过饱和阈值为0.97 J/cm^(2)、损伤阈值为203.71 J/cm^(2)。研究表明CMOS图像传感器具有很好的抗干扰和抗损伤能力,实验测得的相关阈值数据在空间激光攻防领域具有重要的参考价值。 展开更多
关键词 中红外激光 辐照效应 CMOS图像传感器 损伤阈值
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193 nm紫外激光对单晶硅的损伤特性研究
3
作者 王玺 雷武虎 +2 位作者 张永宁 王毕艺 李乐 《航天电子对抗》 2023年第5期44-47,64,共5页
主要开展了193 nm紫外激光对单晶硅的损伤实验,观察分析了材料表面的损伤形貌,建立了193 nm紫外激光损伤单晶硅的理论模型,计算分析了材料的温度场及应力场分布,讨论了损伤形貌及损伤机理。研究结果表明:193 nm紫外激光对单晶硅的损伤... 主要开展了193 nm紫外激光对单晶硅的损伤实验,观察分析了材料表面的损伤形貌,建立了193 nm紫外激光损伤单晶硅的理论模型,计算分析了材料的温度场及应力场分布,讨论了损伤形貌及损伤机理。研究结果表明:193 nm紫外激光对单晶硅的损伤机理主要为热力耦合效应,硅材料表面产生严重的熔融烧蚀和裂纹状的应力损伤,计算得到193 nm紫外激光对单晶硅的熔融损伤阈值为0.71 J/cm^(2)、热应力损伤阈值为0.42 J/cm^(2)。 展开更多
关键词 激光损伤 193 nm紫外激光 单晶硅 损伤阈值
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自激励二氧化钒薄膜及抗激光干扰红外热成像
4
作者 路远 周长祺 +1 位作者 吴昌 邹崇文 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期179-185,共7页
激光干扰能够对热像仪产生饱和、眩光等干扰,对成像质量造成严重影响。二氧化钒是一种相变材料,在低温半导体态时,对红外辐射高透射,在高温金属态时,对红外辐射高反射。该特性可以用于红外热像仪对激光干扰的防护。利用分子束外延法制... 激光干扰能够对热像仪产生饱和、眩光等干扰,对成像质量造成严重影响。二氧化钒是一种相变材料,在低温半导体态时,对红外辐射高透射,在高温金属态时,对红外辐射高反射。该特性可以用于红外热像仪对激光干扰的防护。利用分子束外延法制备了自激励二氧化钒薄膜,搭建了实验装置测量了薄膜对中红外激光的透过率。该薄膜在3.525μm波长上半导体态时对激光的透过率为0.693,高温金属态时透过率为0.069。利用该薄膜进行了二氧化钒薄膜防护中红外激光干扰热像仪的试验。实验结果表明,二氧化钒薄膜为半导体态时,入射激光能量大部分能够透射二氧化钒薄膜,从而对热像仪造成严重干扰;二氧化钒薄膜为金属态时,入射激光能量绝大部分被衰减,激光对热像仪的干扰程度大幅度降低。二氧化钒薄膜可以用于热像仪对激光干扰的防护。 展开更多
关键词 自激励二氧化钒薄膜 中红外激光 热像仪 干扰 防护
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基于时间-光谱信息的遮蔽目标激光点云扩展与标识方法
5
作者 徐世龙 夏宇浩 +1 位作者 董家杰 钱其姝 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期322-330,共9页
在利用三维激光雷达点云进行目标描述时,人们通常通过点云插值等方式描述目标细节,通过点云分类标识区分目标种类。高光谱全波形激光雷达能够通过波形分解和光谱重构实现上述功能,然而当激光束内存在多个目标形成遮蔽关系时,由于间距较... 在利用三维激光雷达点云进行目标描述时,人们通常通过点云插值等方式描述目标细节,通过点云分类标识区分目标种类。高光谱全波形激光雷达能够通过波形分解和光谱重构实现上述功能,然而当激光束内存在多个目标形成遮蔽关系时,由于间距较近以及光斑分裂等原因,难以准确获取目标时间-光谱信息,从而无法较为精准地反演目标几何位置和反射率分布信息。文中提出了一种高光谱回波波形分解方法以及相应的点云扩展和标识方法,实现了优于激光脉宽分辨距离的波形分解和更准确的光谱重构。实验结果表明:在密集遮蔽条件下,该方法仍能达到约3倍的点云扩展效果和准确的目标分类标识。这种精准的点云扩展和标识方法能够为基于点云数据的探测、遥感情报生成提供良好的数据支撑。 展开更多
关键词 激光遥感 激光三维点云 高光谱全波形激光雷达 波形分解
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激光干扰和损伤CMOS图像传感器研究进展(特邀)
6
作者 温佳起 卞进田 +3 位作者 李欣 孔辉 郭磊 吕国瑞 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期371-385,共15页
高能激光是对抗光电成像系统的有效手段。随着互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)图像传感器性能和制作工艺的快速发展,其市场占有率已逐步赶超电荷耦合器件(Charge Coupled Device,CCD),成为当前主... 高能激光是对抗光电成像系统的有效手段。随着互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)图像传感器性能和制作工艺的快速发展,其市场占有率已逐步赶超电荷耦合器件(Charge Coupled Device,CCD),成为当前主流的图像传感器。CMOS图像传感器的激光干扰和损伤也随之成为国内外相关领域的研究热点。文中首先根据CMOS图像传感器的发展历程,对其结构和工作原理进行了介绍,并在此基础上简要分析了CMOS图像传感器在激光辐照过程中的薄弱环节,之后综述了CMOS在激光辐照下受到干扰及损伤现象的研究进展,并对干扰的评价方法和损伤阈值的主要测量方法进行了总结归纳,最后探讨了利用复合激光系统提升损伤CMOS图像传感器能力的发展现状和前景。 展开更多
关键词 CMOS图像传感器 激光辐照 干扰 损伤
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高转换效率的中红外BaGa_(4)Se_(7)光参量振荡器(特邀)
7
作者 卞进田 孔辉 +5 位作者 叶庆 姚吉勇 吕国瑞 徐海萍 周权 温凯华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期142-150,共9页
为抑制光参量振荡器(Optical Parametric Oscillator,OPO)振荡过程中信号光和闲频光向泵浦光的逆转换,首次采用在L型OPO腔的支路中插入信号光倍频晶体LiB_(3)O_(5)的(简称LBO)的方式,实现了BaGa_(4)Se_(7)(BGSe)OPO闲频光的高转换效率输... 为抑制光参量振荡器(Optical Parametric Oscillator,OPO)振荡过程中信号光和闲频光向泵浦光的逆转换,首次采用在L型OPO腔的支路中插入信号光倍频晶体LiB_(3)O_(5)的(简称LBO)的方式,实现了BaGa_(4)Se_(7)(BGSe)OPO闲频光的高转换效率输出,当泵浦激光(1.06μm)能量为115 mJ时,闲频光(3.5μm)能量为16.18 mJ,光光转换效率为14.06%,斜效率为18.4%,这是目前已知1.06μm激光泵浦BGSe OPO最高的转换效率。模拟了不同泵浦能量下L型腔中有无LBO晶体时BGSe OPO腔内的三波波形,并给出了闲频光在实验中的输出波形。与传统OPO腔相比,所提出的L型OPO腔(含倍频晶体)在大能量泵浦条件下抑制了逆转换,可获得更高的闲频光转换效率。 展开更多
关键词 中红外激光 高转换效率 BaGa_(4)Se_(7) 光参量振荡
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结合改进DBSCAN和统计滤波的单光子去噪算法 被引量：17
8
作者 魏硕 赵楠翔 +1 位作者 李敏乐 胡以华 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期601-606,共6页
为了解决光子计数激光雷达探测数据中噪声点云过多的问题,采用结合基于密度的噪声空间聚类应用算法(DBSCAN)和统计滤波算法的单光子点云去噪方法,以美国国家航空航天局提供的多波束试验激光雷达实际飞行数据为实验数据,通过k维树求取点... 为了解决光子计数激光雷达探测数据中噪声点云过多的问题,采用结合基于密度的噪声空间聚类应用算法(DBSCAN)和统计滤波算法的单光子点云去噪方法,以美国国家航空航天局提供的多波束试验激光雷达实际飞行数据为实验数据,通过k维树求取点云密度进行粗去噪,然后运用改进DBSCAN算法和统计滤波算法进行精去噪,进行了理论分析和实验验证。结果表明,实验区目标点云识别率在85%以上,性能优于经典的半径滤波算法。这一结果对于光子数据去噪是有帮助的。 展开更多
关键词 激光技术 点云滤波 基于密度的噪声空间聚类应用 统计滤波 光子雷达 k维树
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反射层析激光雷达实现小远目标超分辨成像 被引量：1
9
作者 胡以华 张鑫源 +8 位作者 韩飞 王一程 徐世龙 赵楠翔 谌诗洋 刘家祥 方佳节 董骁 侯阿慧 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期208-209,共2页
反射层析激光雷达是一种新型成像探测技术手段,探测系统发射脉冲激光束对目标进行全覆盖,通过其与目标之间的相对运动,多角度准确获取包含目标表面反射分布信息的回波数据,并解算得到反射系数投影分布。根据傅里叶切片定理,投影数据的... 反射层析激光雷达是一种新型成像探测技术手段,探测系统发射脉冲激光束对目标进行全覆盖,通过其与目标之间的相对运动,多角度准确获取包含目标表面反射分布信息的回波数据,并解算得到反射系数投影分布。根据傅里叶切片定理,投影数据的一维傅里叶变换和目标投影图像的二维傅里叶变换相等,利用专用算法进行重构处理,从而实现激光垂轴方向的目标投影成像。该成像方式在激光回波信噪比足够大的情况下,成像分辨率与探测距离、系统孔径无关,而主要与激光脉冲宽度、探测电路带宽和采集系统采样率有关。若脉冲宽度小于100ps、探测电路带宽接近10 GHz、采集系统采样率大于20 GSa/s,通过光机电系统精细设计装校和处理算法创新,则可以得到1~2 cm的成像分辨率。 展开更多
关键词 激光雷达 反射层析 二维傅里叶变换 探测距离 成像分辨率 投影图像 表面反射 采集系统
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