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激光中继镜传输的等效菲涅耳数分析

吴慧云,  陈金宝,  李鑫,  黄志松,  黄书海,  赵四清,  孙振海,  徐卸古

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吴慧云, 陈金宝, 李鑫, 黄志松, 黄书海, 赵四清, 孙振海, 徐卸古. 激光中继镜传输的等效菲涅耳数分析[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(12): 3218-3222.
引用本文: 吴慧云, 陈金宝, 李鑫, 黄志松, 黄书海, 赵四清, 孙振海, 徐卸古. 激光中继镜传输的等效菲涅耳数分析[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(12): 3218-3222.
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Wu Huiyun, Chen Jinbao, Li Xin, Huang Zhisong, Huang Shuhai, Zhao Siqing, Sun Zhenhai, Xu Xiegu. Analysis of equivalent Fresnel number of beam propagation through relay mirror system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(12): 3218-3222.
Citation: Wu Huiyun, Chen Jinbao, Li Xin, Huang Zhisong, Huang Shuhai, Zhao Siqing, Sun Zhenhai, Xu Xiegu. Analysis of equivalent Fresnel number of beam propagation through relay mirror system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(12): 3218-3222.
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激光中继镜传输的等效菲涅耳数分析

  • 1.

    军事医学科学院 科技部,北京 100071;

  • 2.

    国防科技大学 光电科学与工程学院,湖南 长沙 410073

基金项目: 

国家863计划（2012AA022007）;国家自然科学基金（61308103）

详细信息
    作者简介:

    吴慧云（1984-），男，助理研究员，博士，主要从事激光技术方面的问题。Email：huiyun-wu@163.com；孙振海（1971-），男，研究员，博士，主要从事激光生物检测方面的问题。Email：sunzhenh@tom.com

    吴慧云（1984-），男，助理研究员，博士，主要从事激光技术方面的问题。Email：huiyun-wu@163.com；孙振海（1971-），男，研究员，博士，主要从事激光生物检测方面的问题。Email：sunzhenh@tom.com

  • 中图分类号: O436;O439

Analysis of equivalent Fresnel number of beam propagation through relay mirror system

  • 1.

    Department of Science and Technology,Academy of Military Medical Sciences,Beijing 100071,China;

  • 2.

    College of Optoelectronic Science and Engineering,National University of Defense Technology,Changsha 410073,China

  • 摘要: 中继镜系统被认为是一种能有效降低大气对激光影响并提升激光打击范围的新型高能激光系统。激光中继镜传输优势评判标准以及应用优势范围分析是中继镜技术研究的重要内容。文章建立了中继镜系统光束传输模型，详细推导了真空和湍流条件下激光中继镜传输过程的等效菲涅耳数，分析了光束中继镜传输过程的性能评价因子以及光束传输性能与等效菲涅耳数的关系，在此基础上分析了激光中继镜传输应用优势范围的求解方法，并对Hufnagel-Valley 5/7湍流模型条件下光源波长3.8 m、高度30 km的激光中继镜系统进行了数值模拟。结果显示：地球大气湍流条件下，中继镜系统能提升激光对远距离、高空目标的打击效果，拓展激光的打击范围。
    Abstract: The relay mirror system is a new optical system which can effectively decrease the atmospheric aberrations and enlarger the laser attack scope. The standard used to judge the advantage of beam propagation through a relay mirror system and the method used to calculate its advantageous application scope are key contents in the relay mirror technology. In the present paper, model of beam propagation through a relay mirror system was established, the equivalent Fresnel number of beam propagation through a relay mirror system was ratiocinated in detail, the performance evaluation factor used in the relay mirror system was defined, the relationship between the factor and the equivalent Fresnel number was analyzed, and the method used to calculate the advantageous application scope of a relay mirror system was analyzed. Under the Hufnagel-Valley 5/7 turbulent model, performance of a 30 km relay mirror system with 3.8 m ground-based laser source was calculated. Results show that the relay mirror system can improve laser attack effect to long-distance and high-altitude targets, and enlarger the laser attack scope.
  • [1] Hartman M, Restaino S, Baker J, et al. EAGLE/relay mirror technology development[C]//SPIE, 2002, 4724: 110-117.
    [2] Leonard Steven G. Laser options for national missile defense[R]. Air Command and Staff College Air University, 1998: 75-84.
    [3] Marcello Romano, Brij N Agrawal. Tracking and pointing of target by a bifocal relay mirror spacecraft using attitude control and fast steering mirrors tilting AIAA guidance[C]//Navigation and Control Conference and Exhibit, 2002: 5030-1-11.
    [4] Johnson Scott L. Beam control of extremely agile relaying laser source for bifocal relay mirror spacecraft [D]. Monterey: Naval Postgraduate School, 2006: 1-2.
    [5] Glaros Gregory E. Broad departmental application of directed energy systems[C]//Directed Energy Weapon SMI Conference, 2004: 7-28.
    [6] Ren Guoguang, Huang Jijin. Major progress of U.S. 2005'high-energy laser technology[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2006, 43(6): 5-6. (in Chinese)
    [7] Edwards A Duff, Donald C Washburn. The magic of relay mirrors [C]//SPIE, 2004, 5413: 139-43.
    [8] Wu Huiyun, Zhao Haichuan, Wu Wuming, et al. Beam shaping for the uplink beam of the laser relay mirror system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2011, 40(9): 1686-1690. (in Chinese)
    [9] Chen Jinbao, Wu Huiyun, Wu Wuming, et al. Simulation of the effect of slanting propagation relay mirror system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2009, 38(2): 245-249. (in Chinese)
    [10] Wu Huiyun, Zhao Haichuan, Xu Xiaojun, et al. Beam shaping for uplink transmission of the relay mirror system[J]. Applied Optics, 2010, 49: 3245-7.
  • [1] 杨仕琪, 曹袁睿, 杨霄, 白金林, 孟阳, 刘华松.  多层膜光学元件对光束线宽响应特性的研究 . 红外与激光工程, 2023, 52(12): 20230574-1-20230574-9. doi: 10.3788/IRLA20230574
    [2] 沈玲君, 宋英雄.  地星大气湍流路径三层传输模型数值模拟 . 红外与激光工程, 2023, 52(11): 20230125-1-20230125-13. doi: 10.3788/IRLA20230125
    [3] 何文彦, 孔明东, 任戈, 魏铭.  非平行光束对窄带滤光片光谱性能的影响 . 红外与激光工程, 2022, 51(8): 20210757-1-20210757-7. doi: 10.3788/IRLA20210757
    [4] 刘卫平, 吕玉伟, 吴丽雄, 韦成华, 王家伟, 韩永超, 张爽.  玻璃钢激光烧蚀碳化致微波传输衰减的数值模拟 . 红外与激光工程, 2021, 50(12): 20210137-1-20210137-7. doi: 10.3788/IRLA20210137
    [5] 李毅超, 康福增, 王昊.  拼接镜成像性能分析 . 红外与激光工程, 2019, 48(1): 118006-0118006(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0118006
    [6] 于学丽, 丁双红, 贾海旭, 辛磊.  主动调Q腔内和频拉曼激光器的数值模拟 . 红外与激光工程, 2017, 46(9): 906001-0906001(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0906001
    [7] 刘家琛, 唐鑫, 巨永林.  微型红外探测器组件快速冷却过程数值模拟分析 . 红外与激光工程, 2015, 44(3): 816-820.
    [8] 李向阳, 马宗峰, 石德乐.  高斯光束场分布对相干探测混频效率的影响 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 539-543.
    [9] 廖天河, 刘伟, 高穹.  不同形状激光波束在大气中传输的湍流效应 . 红外与激光工程, 2015, 44(S1): 41-45.
    [10] 戴毅斌, 樊玉杰, 李明尧, 刘晓宇, 蒋彭胜, 殷开婷.  多点激光微冲击成形的数值模拟研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(S1): 50-56.
    [11] 张金玉, 孟祥兵, 杨正伟, 王冬冬, 陶胜杰.  红外锁相法涂层测厚数值模拟与分析 . 红外与激光工程, 2015, 44(1): 6-11.
    [12] 常金勇, 强希文, 胡月宏, 宗飞, 李志朝, 封双连.  激光传输光束抖动效应的数值模拟 . 红外与激光工程, 2015, 44(S1): 46-49.
    [13] 许兆美, 刘永志, 周建忠, 蒋素琴, 王庆安, 汪通, 洪宗海.  基于生死单元的激光铣削温度场数值模拟与验证 . 红外与激光工程, 2014, 43(6): 1755-1760.
    [14] 陈林, 杨立, 范春利, 吕事桂, 石宏臣.  线性调频激励的红外无损检测及其数值模拟 . 红外与激光工程, 2014, 43(5): 1385-1389.
    [15] 孙杜娟, 胡以华, 李乐.  气溶胶“沉降—扩散”联合动态数值模拟 . 红外与激光工程, 2014, 43(2): 449-453.
    [16] 崔文达, 杜少军.  角谱传输数值模拟中参数优化分析 . 红外与激光工程, 2014, 43(9): 2935-2940.
    [17] 唐力铁, 于志闯, 赵乐至, 尹飞, 郭士波, 谈斌.  DF/HF化学激光器喷管总压损失的数值模拟 . 红外与激光工程, 2013, 42(5): 1194-1197.
    [18] 王莲芬, 赵选科, 左翔, 王金金, 孙红辉.  高斯激光束TEM00模散射信号模拟与分析 . 红外与激光工程, 2013, 42(11): 2940-2943.
    [19] 张京会, 范承玉, 马慧敏, 张鹏飞, 王海涛, 乔春红, 王英俭.  中继镜系统上行传输的数值模拟 . 红外与激光工程, 2013, 42(2): 428-432.
    [20] 陈宝东, 温静, 张宝光.  光折变晶体中共面多光束干涉研究 . 红外与激光工程, 2012, 41(1): 133-138.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-04-11
  • 修回日期:  2013-05-14
  • 刊出日期:  2013-12-25

激光中继镜传输的等效菲涅耳数分析

  • 1. 军事医学科学院 科技部,北京 100071;
  • 2. 国防科技大学 光电科学与工程学院,湖南 长沙 410073
    • 作者简介:

    吴慧云（1984-），男，助理研究员，博士，主要从事激光技术方面的问题。Email：huiyun-wu@163.com；孙振海（1971-），男，研究员，博士，主要从事激光生物检测方面的问题。Email：sunzhenh@tom.com

    吴慧云（1984-），男，助理研究员，博士，主要从事激光技术方面的问题。Email：huiyun-wu@163.com；孙振海（1971-），男，研究员，博士，主要从事激光生物检测方面的问题。Email：sunzhenh@tom.com

  • 收稿日期: 2013-04-11
  • 修回日期: 2013-05-14
  • 刊出日期: 2013-12-25
基金项目:

国家863计划（2012AA022007）;国家自然科学基金（61308103）

  • 中图分类号: O436;O439

摘要: 中继镜系统被认为是一种能有效降低大气对激光影响并提升激光打击范围的新型高能激光系统。激光中继镜传输优势评判标准以及应用优势范围分析是中继镜技术研究的重要内容。文章建立了中继镜系统光束传输模型，详细推导了真空和湍流条件下激光中继镜传输过程的等效菲涅耳数，分析了光束中继镜传输过程的性能评价因子以及光束传输性能与等效菲涅耳数的关系，在此基础上分析了激光中继镜传输应用优势范围的求解方法，并对Hufnagel-Valley 5/7湍流模型条件下光源波长3.8 m、高度30 km的激光中继镜系统进行了数值模拟。结果显示：地球大气湍流条件下，中继镜系统能提升激光对远距离、高空目标的打击效果，拓展激光的打击范围。

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