Yuav Ua Li Cas Ntsuas Laser Beam Zoo? (Part 1)

Laser beam zooyog ib qho tseem ceeb technical Performance index ntawm laser, thiab cov yam ntxwv ntawm laser raug soj ntsuam los ntawm qhov zoo nam. Txawm li cas los xij, rau lub sijhawm ntev, tsis muaj lub ntsiab lus tseeb ntawm kab teeb pom kev zoo, thiab tsis muaj cov qauv ntsuas ntsuas tau tsim, uas tau ua rau tsis yooj yim rau kev tshawb fawb thiab kev siv.

Xyoo 1988, AE Seigman tau qhia txog qhov tsis muaj qhov loj me-nqaj qhov tsis zoo, uas tau piav qhia txog cov kab teeb ci laser zoo dua kev tshawb fawb thiab tsim nyog thiab tau txais los ntawm ISO / TC172 / SC9 / WG1 tus qauv qauv hauv xyoo 1991. Kev tshawb fawb thiab kev ntsuas ntawm laser beam zoo qhov tseem ceeb kuj tau dhau los ua qhov kev tshawb fawb hotspot nyob rau xyoo tas los no.

Cov txheej txheem uas feem ntau siv los ntsuas qhov zoo ntawm lub nqaj yog:

Tus thawj diffraction txwv ntau yam, Streier piv, ncig-zog piv, M2 yam, los yog nws reciprocal K yam (nqaj kis tau tus mob), lub ntsiab txhais ntawm ntau yam beam zoo sib xws rau txawv daim ntawv thov lub hom phiaj, xav txog lub beam zoo tseem ceeb kuj txawv. Qhov zoo ntawm cov nqaj yuav tsum raug soj ntsuam raws li lub hom phiaj ntawm kev thov tshwj xeeb.

Beam zoo yog ib txoj hauv kev tseem ceeb los ntsuas cov yam ntxwv ntawm lub laser ntawm qhov zoo, uas ua lub luag haujlwm tseem ceeb hauv kev tsim, tsim khoom, kuaj pom, thiab kev siv lub laser. Nws yog ib qho tseem ceeb heev los tham txog yuav ua li cas kom ua tiav lub universality ntawm beam zoo yam, txheeb xyuas cov yam cuam tshuam rau beam zoo thiab tswj lawv.

Rau kev txheeb xyuas qhov tseeb ntawm qhov ntev-ntev laser ntau yam thiab laser altimetry, ntsuas cov nqaj zoo yog qhov txuas tseem ceeb, tshwj xeeb tshaj yog lub zog faib ntawm cov nqaj thiab qhov loj ntawm qhov sib txawv ntawm lub kaum sab xis thiab kab dav dav, qhov cuam tshuam ntawm qhov sib txawv ntawm ncha yog pom tseeb dua. , thiab laser beam zoo tshaj plaws tuaj yeem cuam tshuam qhov zoo ntawm cov laser ntau thiab txhim kho qhov ntsuas qhov tseeb.

1. Thawj diffraction txwv ntau yam

Tus thawj diffraction txwv ntau yam yog txhais raws li qhov piv ntawm qhov deb-field divergence Lub kaum sab xis ntawm lub ntsuas qhov tseeb beam mus rau qhov deb-field divergence Lub kaum sab xis ntawm lub beam zoo tagnrho, thiab nws cov lus qhia yog =θ/θ{{3 }} (1)

Qhov deb-teeb emission Angle θ yog txiav txim los ntawm asymptotic formula θ=limz →∞/w(z)z, thiab w(z) yog qhov dav ntawm lub teeb thiab z yog qhov sib thooj ntawm lub teeb. chaw. Nyob rau hauv rooj plaub uas tus paraxial approximation thiab aperture diffraction yog negligible, lub beam dav w(z) nyob rau hauv qhov chaw dawb txaus siab rau cov nram qab no sib npaug sib npaug:

w2(z)=w20 plus (M2)2 (λ/(πw0))2 (Z-Z0)2 (2)

Qhov twg z{{0}} yog qhov chaw ntawm lub duav w0. Rau qhov zoo tshaj plaws Gaussian beam, qhov chaw dav w(z) yog txhais los ntawm qhov dav ntawm lub teeb siv max tus nqi 1/e2, thiab qhov chaw me me muaj 86.5 feem pua ​​​​ntawm tag nrho lub zog ntawm Gaussian beam .

Thawj qhov kev txwv tsis pub muaj feem ntau yog tsim nyog rau kev soj ntsuam cov kab teeb ci laser tsuas yog tawm los ntawm lub laser resonator, thiab tuaj yeem ntsuas qhov zoo ntawm qhov ze-teeb pom kev zoo. Nws yog qhov ua tau zoo li qub Performance index piav qhia txog lub teeb pom kev zoo ntawm lub laser, thiab tsis xav txog qhov cuam tshuam ntawm atmospheric scattering, turbulence, thiab thermal halo ntawm lub laser.

Nyob rau hauv lub laser countermeasure riam phom system, feem ntau yog txiav txim los ntawm L ntawm lub laser riam phom system tawm ntawm lub beam thiab d ntawm lub beam los ntawm lub beam kev taw qhia.

2= 2L ntxiv 2D (3)

Nws muab lub hauv paus rau kev ntsuam xyuas cov nqaj zoo ntawm lub zog laser riam phom tshuab.

Kev ntsuas ntawm tus nqi yog nyob ntawm qhov ntsuas qhov tseeb ntawm qhov kev sib txawv ntawm qhov deb ntawm lub kaum sab xis ntawm lub nqaj, vim yog cov yam ntxwv ntawm lub laser nws tus kheej thiab kev cuam tshuam ntawm ntau yam hauv cov txheej txheem laser beam kis tau tus mob, yog li ntawd qhov kev siv ntawm qhov deb -field beam muaj ntau qhov kev txiav txim siab spatial zaus Cheebtsam, qhov kev siv ntawm lub laser yog attenuated los ntawm kev siv CCD los ntsuas qhov dav ntawm qhov chaw, nws yog ib qho nyuaj rau nrhiav tau cov high-order tivthaiv ntawm qhov chaw, cov txheeb ze spatial siv tis yog zoo heev Nws yog ib qho nyuaj rau xav txog qhov kev txiav txim siab dua ntawm qhov chaw, thiab qhov tau txais txiaj ntsig tsis tuaj yeem cuam tshuam lub zog poob los ntawm kev txiav txim siab dua. Nws qhov kev ntsuas qhov tseeb rau qhov ntsuas qhov system yog siab, thiab nws tsis tsim nyog rau kev ntsuas cov kab hluav taws xob xa mus ntev.

2. Annular zog piv

Lub zog annular zog piv, tseem hu ua lub hom phiaj nto (los yog chim) lub hwj chim piv, yog txhais raws li lub hauv paus ntawm qhov piv ntawm lub zoo tagnrho annular zog (los yog lub hwj chim) ntawm lub teeb qhov chaw nyob rau hauv lub cheeb tsam ntawm lub zog lub zog (los yog hwj chim) ntawm lub teeb qhov chaw nyob rau hauv tib qhov loj. Nws qhia yog

BQ=P Zoo Siab P ntsuas

Los yog BQ=EE tiag tiag kev xeem (4)

Tus nqi BQ yog siv los ntsuas qhov deb ntawm kab teeb pom kev zoo rau kev xa hluav taws xob thiab kev siv txuas nrog, ua ke nrog lub zog ntawm cov nqaj ntawm lub hom phiaj.

Qhov sib txawv ntawm BQ tus nqi thiab tus nqi yog tias nws muaj cov ntsiab lus atmospheric, thiab nws yog ib qho kev qhia dav dav los piav txog kab teeb pom kev zoo los ntawm qhov kev xav ntawm engineering daim ntawv thov thiab kev puas tsuaj thiab qhov Performance index ntawm laser riam phom tshuab cuam tshuam los ntawm huab cua. Tus nqi bq yog ncaj qha ntsig txog lub nqaj zoo thiab lub zog tseem ceeb, thiab muaj kev cuam tshuam zoo ntawm lub zog txuas ntxiv rau kev siv lub zog laser thiab phiaj.

Cov lus piav qhia ntawm qhov kev faib tawm ntawm lub teeb ci hauv ib lub thoob tsis txaus, thiab kev xaiv ntawm lub teeb pom kev zoo yuav tsum tau txhais kom meej. Los ntawm qhov kev xav ntawm engineering daim ntawv thov, cov khoom siv dav hlau yoj nrog qhov loj ntawm daim iav tseem ceeb ntawm lub laser riam phom launching system raug xaiv raws li cov kab teeb pom kev zoo nrog txoj kev yooj yim thiab siv tau.

Rau "kev puas tsuaj nyuaj" laser riam phom, tus qauv loj yuav tsum me me li sai tau, yuav tsum muaj lub zog siab dua siab dua, tus qauv loj rau lub taub loj ntawm daim iav loj ntawm lub tshuab xa tawm D sib haum rau qhov sib txawv ntawm qhov loj me yog tsim nyog. , nws muaj 84 feem pua ​​​​ntawm tag nrho lub zog emissions los ntawm lub cev, rau "mos tua" laser riam phom, yuav tsum muaj ib tug ntau zog sib koom nyob rau hauv lub hom phiaj nto ntau yam, ib tug ntau dua nruab nrab hwj chim ceev Qhov specification loj yuav xaiv raws li qhov loj ntawm kev puas tsuaj. phiaj.

Tus nqi BQ feem ntau yog ntsuas los ntawm qhov sib txawv ntawm qhov txwv lub zog ntsuas txoj hauv kev thiab kev kuaj xyuas cov tshuab uas tuaj yeem ntsuas qhov kev faib hluav taws xob tsis zoo hauv qhov chaw, yuav tsum muaj lub teeb pom kev zoo lossis lub hom phiaj disk ntsuas uas tuaj yeem tau txais lub zog loj laser.

Nws yog feem ntau siv los ntsuas qhov zoo ntawm cov kab teeb laser hnyav, tab sis vim tias cov lasers muaj zog, xws li hydrogen fluoride (HF), deuterium fluoride (DF), thiab oxygen-iodine chemical lasers (COIL), feem ntau siv cov khoom tsis ruaj khov. kab noj hniav qauv, cov khoom tso zis tsis yog Gaussian beam, muaj qee qhov tsis paub tseeb hauv kev ntsuas qhov zoo ntawm cov nqaj laser tsim los ntawm cov kab noj hniav tsis ruaj khov.

Cov ntaub ntawv tiv tauj:

Yog tias koj muaj lus nug, thov hu rau peb. Txawm peb cov neeg muas zaub nyob qhov twg thiab peb cov kev xav tau yog dab tsi, peb yuav ua raws li peb lub hom phiaj los muab peb cov neeg siv khoom zoo, tus nqi qis, thiab kev pabcuam zoo tshaj plaws.