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基于國家安全窄脈沖激光對無人機成像濾光片的損傷

2024-04-16 林樹鑫

近年來,境外不法分子對于軍隊駐地以及禁飛區(qū)等敏感區(qū)域亂飛、偷攝的現(xiàn)象頻發(fā),針對民航安全、國家秘密的保護以及對此類無人機的猖狂應(yīng)提前做好遏制與對抗措施。常見無人機航拍系統(tǒng)一般工作波段在可見光400-700nm,激光雷達工作波段在905nm,強激光雷達可達1.06um,由于濾光片的限制,激光無法直接對探測器造成損傷,但是可以對位于探測器前的濾光片造成損傷,在強激光下對濾光片造成損傷導(dǎo)致無人機成像系統(tǒng)癱瘓。

 基于國家安全窄脈沖激光對偷拍無人機成像濾光片的損傷

(圖取材網(wǎng)絡(luò),侵刪)


以上這類位于成像系統(tǒng)外的強激光對濾光片這類光學(xué)窗口的損傷我們稱為帶外損傷。鑒于無人機航拍以及對抗無人機的雙向發(fā)展,迫切需求開展短脈沖激光對光學(xué)窗口的帶外損傷研究。

 

針對400-700nm帶通濾光片與905nm窄帶濾光片,對納秒脈沖激光損傷特性以及規(guī)律。理論上,在基于麥克斯韋方程組及熱力學(xué)等理論計算窄脈沖激光對濾光片的帶外損傷計算模型,分析不同入射角和偏振下對帶通濾光片駐波場、溫度場及應(yīng)力場哦變化,計算不同入射角下帶通濾光片對激光的損傷閾值。

 環(huán)境檢測NBP870超窄帶濾光片

(激埃特環(huán)境檢測NBP870超窄帶濾光片


目前國內(nèi)已經(jīng)有人提出以1064nm納秒脈沖為光源建立窄脈沖以對抗帶通濾光片的實驗,從而分析測量帶通濾光片對激光損傷下的閾值。

 

基于上面的理論研究,我們可得出,由于Ti3O5五氧化三鈦膜層吸收系數(shù)遠高于二氧化硅膜層,因而濾光片的損傷主要由Ti3O5引起。同時,駐波場對激光損傷也存在一定影響,受光程差影響,導(dǎo)致激光入射角引起駐波場變化進而導(dǎo)致薄膜吸收率改變。駐波場峰值附近界面缺陷大量吸收激光能量,最終引起膜層升溫和損傷。針對小能量激光下,濾光片表現(xiàn)沒有出現(xiàn)熔融損傷,由于應(yīng)力導(dǎo)致出現(xiàn)膜層破裂,因而應(yīng)力損傷先于熔融損傷。

 

參考內(nèi)容出處知網(wǎng)《窄脈沖激光對帶通濾光片帶外損傷特性研究》----

 


標(biāo)簽: 無人機 國家安全
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