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激光与红外
激光与红外

耿林

月刊

1001-5078

jgyhw@ncrieo.com.cn

010-84321137

100044

北京399信箱

激光与红外/Journal Laser & InfraredCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是中国光学光电子行业协会、电子部激光与红外专业情报网、中国电子学会量子与光电子学分会的联合刊物，报道光电子技术领域的科技进展、新技术成果等。设有综述与评论、激光技术、红外技术、光电器件、光电材料、市场动态和文献信息等栏目。
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    纳秒可见光全固态拉曼激光器的研究进展

    魏少强李云飞张钧尧戴玮...
    1179-1187页
    查看更多>>摘要：纳秒脉冲可见波段激光在遥感、相干雷达系统、精密加工、激光清洗、液态染料激光器泵浦等领域广泛应用,全固态激光器以其结构紧凑、占用空间小、成本低、寿命长等特点备受青睐.近年来,纳秒可见光全固态激光器发展迅速,本文简述了传统激光二极管泵浦掺Nd3+、Yb3+等稀土离子晶体输出近红外光的二阶非线性频率变换产生纳秒脉冲可见光固体激光器的技术水平.从非线性频率变换角度介绍了几种出光波段丰富的纳秒脉冲可见光全固态拉曼激光器的技术特点,重点介绍了拉曼频移、拉曼混频和金刚石拉曼,对其性能特点和技术瓶颈进行了综述,并在最后做了总结和展望.

    拉曼激光拉曼频移拉曼混频金刚石拉曼

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    环形铥光纤激光器中台阶形脉冲的产生

    吴佟朱光辉孙儒峰龙润泽...
    1188-1192页
    查看更多>>摘要：研究了基于非线性偏振旋转(NPR)锁模的铥光纤激光器中台阶形脉冲的产生.通过在NPR锁模器件前后各引入一段长度分别为100 m和350 m长的SMF-28光纤以增强腔内非线性和积累负色散,得到底座宽度为50 ns,重复频率为615.6 kHz,信噪比为55 dB的双波长(波长分别为2025 nm和2034 nm)台阶形脉冲.发现仔细调节偏振控制器和改变泵浦功率可以精细调节台阶形脉冲的形态.通过研究发现台阶形脉冲是由两个矩形脉冲组合而成,且前后泵浦对两个矩形脉冲的影响不同,通过改变偏振态能实现能量在前后两个矩形脉冲之间的转化.本实验为研究被动锁模光纤激光器脉冲动力学和脉冲整形提供了良好的实验平台.

    非线性偏振旋转铥光纤激光器锁模台阶形脉冲双波长

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    连续激光二极管端泵Tm∶YAG晶体棒热效应

    任嘉欣李隆李昕阳杨恒鑫...
    1193-1200页
    查看更多>>摘要：根据激光二极管端面泵浦激光晶体工作特点的分析,建立了激光二极管端面泵浦Tm∶YAG晶体棒热模型,利用热传导理论,用有限元分析法对晶体棒的温度场、热应力场和端面形变量进行了数值计算.分析了激光能量分布不同的激光光束(圆形高斯光斑、椭圆形高斯光斑、圆形平顶光斑、方形平顶光斑)、泵浦光斑半径、Tm3+掺杂浓度对激光棒内部温度场分布及端面形变量的影响,并绘制三维分布图.结果表明,在稳定状态下,若激光二极管泵浦功率为30 W、泵浦光斑半径为400 μm时,掺杂浓度为3.5at.％的Tm∶YAG晶体棒泵浦面的最高温升为124.55℃,其泵浦面的最大应力为246 MPa,沿晶体z轴最大应力为209 MPa,泵浦面最大热形变量为0.888 μm.该研究为实现Tm∶YAG激光器的设计提供了理论指导.

    Tm∶YAG晶体热效应热应力热形变有限元分析光束条件

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    水导激光加工CFRP质量和效率实验研究

    张雨庭乔红超王顺山梁金盛...
    1201-1207页
    查看更多>>摘要：为实现碳纤维增强复合材料的高质高效切割,采用水导激光加工技术对CFRP进行微槽加工,通过正交实验法、单因素实验法研究了激光功率、扫描速度和扫描路径重叠率对热影响区宽度和材料去除率的影响规律,并以此为目标进行了优化.结果表明:激光功率、扫描路径重叠率对热影响区宽度和材料去除率的影响显著;当激光功率35 W、扫描速度4 mm/s和扫描路径重叠率40％时,热影响区宽度为184.484 μm,材料去除率为0.068 mm3/s,能获得较小的热影响区宽度和较高的加工效率.

    水导激光加工碳纤维增强复合材料正交实验工艺优化

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    低成本激光制导的半实物仿真系统设计与实现

    张红梅周杰鑫许谨孟光磊...
    1208-1215页
    查看更多>>摘要：提出了一种激光制导半实物仿真系统.系统由软件仿真子系统、硬件在环仿真子系统和视景仿真子系统构成.软件仿真子系统基于Simulink建立了制导飞行器的运动学、动力学模型和目标的运动模型,可以完成制导飞行器的内环姿态控制和外环制导的数字仿真.硬件在环仿真子系统由工控机分别控制激光制导单元和目标模拟单元,实现制导飞行器制导的激光导引.应用基于高斯光斑的拟合改进算法提高四象限探测器对目标位置的检测精度.Sim-ulink通过UDP通讯与LabView进行数据交互.使用AC3D建立了制导飞行器与目标的三维物理模型,基于FlightGear实现了制导飞行器和目标的联合仿真,构建了视景仿真子系统.仿真实验表明,该系统不但能够完成制导飞行器的飞行姿态控制和制导律的研究,而且能实时实现三维视景显示.

    制导系统仿真硬件在环FlightGearLabViewmatlab

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    基于图神经网络和注意力机制的点云分类模型

    徐海涛郝晓萍晁欣董少锋...
    1216-1220页
    查看更多>>摘要：为了增强基于深度学习的三维点云分类模型对全局特征的建模能力,提高模型的泛化性能,在PointNet的基础上,提出了基于图神经网络和注意力机制融合的点云分类模型.首先,将提取的特征分别通过增加通道注意力模块和空间注意力模块,使模型更加关注全局上下文信息,抑制噪声信息,减少冗余参数,增强对全局特征的建模能力;其次,通过在多尺度球半径内进行不同K值最近邻搜索对编码的输入特征进行构图,既减小了图的规模,降低训练开销,又使模型学习不同层级的特征表示;最后,通过图卷积神经网络汇聚邻域信息,更新节点特征,并将不同图卷积神经网络层输出特征进行相加,融合多层级特征,提高分类准确率.本文在公用数据集ModelNet40上进行训练与测试,其总体分类准确为88.6％,优于通用的3 DShapeNets、VoxNet、ECC、PointNet模型,证明了模型在点云分类上的优越性.

    三维点云注意力机制图神经网络多尺度特征融合

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    集群无人机激光充电策略

    李大林仲元昌陈宇杨子楚...
    1221-1228页
    查看更多>>摘要：如今无人机(UAV)越来越趋向于群体运用,无人机群中的UAV数量也越来越多,但UAV的续航一直是限制其应用的原因.为了解决无人机群续航较短,充电效率低等问题,本文针对激光供电无人机群,提出一种同时充电的集群策略.利用圆中圆公式推导生成集群充电UAV的初始位置,后利用改进人工势场(IAPF)结合粒子群优化(PSO)算法对其位置进行优化,最后通过MATLAB仿真验证集群结果.结果表明激光光束为1束和7束情况下,集群最高效率为92.6％和91.9％,效率比优化前平均提升12.64％和10.41％,光斑外径下降7.06％和6.27％,有较好的集群效果.该集群充电策略能够解决传统充电方法在多数量无人机群时的调度问题,可以用在无人机群充电领域.

    激光充电无人机群改进人工势场法粒子群优化算法

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    基于图像的水下相机阵列激光测距与拼接方法

    王惟潇徐莹隽何小元王澄非...
    1229-1236页
    查看更多>>摘要：桥梁、大坝等结构涉水部分表观的病害检测过程中,病害参数的精确测量受到水下相机阵列与其距离的影响,并且常用的图像拼接方法依赖于显著特征点,对于上述情况,本文提出将水下相机阵列与激光器结合的方法,基于图像对物距进行测量并由激光辅助拼接图像阵列.根据激光光斑在图像中的位置,分别推导了水下相机阵列平面与被观测表面平行、存在旋转角和存在俯仰角三种情况下的激光测距公式,并且依次进行图像阵列校正、重叠区域计算和图像拼接.实验结果表明,三种情况下测距误差不超过2 mm,相对误差不超过1.5％,并且较好地实现了图像阵列的校正和拼接,在基础设施水下病害检测方面具有较大的应用前景.

    水下激光测距水下光学阵列成像水下图像处理水下图像拼接

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    基于激光吸收光谱的烷烃泄漏遥测技术

    刘俊阳王佳楠李明王晓霖...
    1237-1240页
    查看更多>>摘要：本文旨在满足石化厂区对多种烷烃泄漏气体的远程遥测需求,并考虑到这些石化储罐多位于海边,因此需要考虑水汽谱线对烷烃谱线的影响.为排除空气中水汽和二氧化碳的影响,选择了丙烷中红外波段3364 nm的吸收峰.通过使用ICL激光器,在此波段实现了对丙烷和正丁烷两种气体的同时测量.提出了一种开放光程的方法,将反射膜放置在距离100 m外,通过镜头将返回的光聚集到探测器上,从而实现对100 m距离内烷烃气体的远程遥测分析.本文提供了两种气体在100 m处的吸收信号和谐波信号的数据,并根据谐波信号和噪声的分析,计算出待测气体的检测限低于100 ppm·m.

    石化厂区泄漏气体远程遥测丙烷正丁烷

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    凝视型红外探测系统的三维噪声研究

    赵晟赵亚南刘建旭朴宇鹏...
    1241-1249页
    查看更多>>摘要：应用三维噪声模型分析了凝视型中波红外探测系统的噪声特性,并研究了信息处理方法对各类噪声分量的抑制效果.在不同积分时间下对不同温度的面源黑体连续采集图像数据并进行分析,发现增加积分时间和黑体入射能量时,各噪声分量都先以非线性形式迅速减小再逐渐趋于恒定,且各噪声分量会呈现出各自特有的图像模式.研究发现在未经任何信息处理的原始图像中,空间噪声是系统噪声的主要成分;综合运用空间和时间噪声抑制方法后,空间噪声几乎被完全抑制,时间噪声降低约一半,瞬态像素噪声成为噪声的主要成分.

    三维噪声中波红外凝视型探测系统噪声抑制

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