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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.
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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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