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基于国家安全窄脉冲激光对无人机成像滤光片的损伤

2024-04-16 林树鑫

近年来,境外不法分子对于军队驻地以及禁飞区等敏感区域乱飞、偷摄的现象频发,针对民航安全、国家秘密的保护以及对此类无人机的猖狂应提前做好遏制与对抗措施。常见无人机航拍系统一般工作波段在可见光400-700nm,激光雷达工作波段在905nm,强激光雷达可达1.06um,由于滤光片的限制,激光无法直接对探测器造成损伤,但是可以对位于探测器前的滤光片造成损伤,在强激光下对滤光片造成损伤导致无人机成像系统瘫痪。

 基于国家安全窄脉冲激光对偷拍无人机成像滤光片的损伤

(图取材网络,侵删)


以上这类位于成像系统外的强激光对滤光片这类光学窗口的损伤我们称为带外损伤。鉴于无人机航拍以及对抗无人机的双向发展,迫切需求开展短脉冲激光对光学窗口的带外损伤研究。

 

针对400-700nm带通滤光片905nm窄带滤光片,对纳秒脉冲激光损伤特性以及规律。理论上,在基于麦克斯韦方程组及热力学等理论计算窄脉冲激光对滤光片的带外损伤计算模型,分析不同入射角和偏振下对带通滤光片驻波场、温度场及应力场哦变化,计算不同入射角下带通滤光片对激光的损伤阈值。

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目前国内已经有人提出以1064nm纳秒脉冲为光源建立窄脉冲以对抗带通滤光片的实验,从而分析测量带通滤光片对激光损伤下的阈值。

 

基于上面的理论研究,我们可得出,由于Ti3O5五氧化三钛膜层吸收系数远高于二氧化硅膜层,因而滤光片的损伤主要由Ti3O5引起。同时,驻波场对激光损伤也存在一定影响,受光程差影响,导致激光入射角引起驻波场变化进而导致薄膜吸收率改变。驻波场峰值附近界面缺陷大量吸收激光能量,最终引起膜层升温和损伤。针对小能量激光下,滤光片表现没有出现熔融损伤,由于应力导致出现膜层破裂,因而应力损伤先于熔融损伤。

 

参考内容出处知网《窄脉冲激光对带通滤光片带外损伤特性研究》----

 


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