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为研究适用于高温环境下微珠结构激光合作目标的反射性能,根据微珠结构激光合作目标的回归反射理论,设计和建立了用于测量微珠结构激光合作目标反射性能的实验系统。该系统使用激光波长为532 nm,激光发散角为1.2 mrad,最大输出功率为300 mW 的半导体抽运全固态激光器作为激光发射装置,使用海洋公司的USB2000+型光纤光谱仪作为回波信号的接收装置。通过改变激光器的输出功率、测量距离等实验条件,对微珠结构激光合作目标和碳纤维板基底的反射性能进行了实验测量,并对所测量的实验结果进行了数据分析,为深入研究微珠结构的激光合作目标提供了测量方法和数据参考。
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53, 031204(2016)
激光与光电子学进展
Laser & Optoelectronics Progress
©2016《中国激光》杂志社
031204-1
适用于高温环境的激光合作目标反射性能测量
张 鹏 田春林 丁蕴丰 曹国华
*
长春理工大学机电工程学院, 吉林 长春 130022
摘要 为研究适用于高 温环境下微珠结构激光合 作 目标的反射性能,根据微珠结构激 光合作目标的回归反射理 论 ,
设计和建立了 用 于测量微珠结构激光合 作目标反射性能的实验 系统。该系统使用激光 波 长为 532 nm,激光发散 角
为 1.2 mrad,最大输出功率为 300 mW 的半导体抽运全固态激光器作为激光发射装置,使用海洋公司的 USB2000+型
光纤光谱仪作为回波信号的接收装置。通过改变激光器的输出功率、测量距离等实验条件,对微珠结构激光合作目
标和碳纤维板基底的反射性能进行了实 验测量,并对所测量的实验结果进行了数据分析,为深入研究微珠结构的激
光合作目标提供了测量方法和数据参考。
关键词 测量; 激光合作目标; 反射性能; 石英玻璃微珠; 光谱仪测量
中图分类号 O435.1 文献标识码 A
doi: 10.3788/LOP53.031204
Measurement of Reflective Properties of Laser Cooperation Target
Applied in High Temperature
Zhang Peng Tian Chunlin Ding Yunfeng Cao Guohua
College of Mechanical and Electric Engineering, Changchun University of Science and Technology, Changchun, Jilin
130022, China
Abstract In order to study the reflective properties of the beads structure laser cooperation targets which are applied
in the high temperature, according to the regression reflection theory of beads structure laser cooperation target,
an experimental system is designed and built for measuring the reflective properties of the beads structure laser
cooperation target. The laser emitting device of the experimental system is a diode-pumped solid-state laser. Its
wavelength is 532 nm, the divergence angle of the laser is 1.2 mrad, and the maximum output power of the laser can
achieve 300 mW. A fiber optic spectrometer produced in the Ocean Optics with the model number of USB2000+is
used as the receiving device. Through changing the laser output power or measuring distance, the reflection properties
of the beads laser cooperation targets and carbon fiber base are measured. The measured data are analyzed, which
provides a measurement methods and reference for further study.
Key words measurement; laser cooperative target; reflection performance; glass beads; measured spectrometer
OCIS codes 120.5700; 350.3950; 120.6200; 080.4298
1 引 言
再入 飞行 器在近场空间高速飞行时,与大 气发 生巨大的摩擦和强大的挤压,飞 行器 表面附近的环境温
度会激增至 2000 ℃以上
[1]
,当再入飞行器经过“黑障区”进入“内场区”时,进一步对再入飞行器的轨道跟踪与
状态测量是至关重要的,而其中关键技术之一就是增强激光跟踪系统对再入飞行器的回波信号。为了增强
再入飞行器对激光信号的回波信号强度,一般采用在飞行器表面安装激光合作目标装置
[2]
。
微珠和角反射镜是两种常用的激光雷达合作目 标装置
[3-5]
,由于角反射镜具有一 定的体积和质量,安装
角反 射镜 会改 变再 入飞 行器 的流 体性 结构和质量,对于再入飞行器的整体结构会造成很大 影响 ,直接 影响
收稿日期: 2015-10-13; 收到修改稿日期: 2015-10-15; 网络出版日期: 2016-01-20
基金项目: 国家 863 计划(2012AAXXX090)
作者简介: 张 鹏(1988—),男,博士研究生,主要从事激光应用技术方面的研究。E-mail: zpbaishikele@163.com
导师简介: 田春林(1972—),男,博士,副研究员,主要从事机械设计自动化等方面的研究。E-mail: 48851795@qq.com
*通信联系人。E-mail: 571355311@qq.com
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