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激光引信是近年来国内外一种常用的引信,它利用激光束探测和分辨目标,当导弹接近目标到一定程度时进行引爆,以最大限度来发挥导弹的威力。激光引信光学组件的各项性能参数直接关系到引信乃至整个武器系统的质量,因此测量和评价激光引信光学组件的各项性能参数非常重要。
M2因子是目前国际光学界公认的一个评价激光光束质量的重要参数,并由国际标准化组织(ISO)予以推荐。使用M2因子评价激光光束质量,既是一种先进的测量方法,又是对传统测量方法的一种有益补充。因此,本课题研究使用M2因子来评价和测量激光引信光学组件中的激光器性能。
本课题主要研究激光引信中激光器的M2因子评价方案。理论方案:选择渐近分析法(用功率份额定义的截断二阶矩法),这样截断光束的M2因子可按双曲线由最小二乘法拟合得到;具体实现:创造性地分别使用机械扫描方案和CCD成像方案对激光光束发散角、束腰宽度和M2因子进行测量;然后分析和验算两种方案的测量结果,最终对激光器性能和两种方案进行评判。
全文共分为六章。第一章概述,简要介绍了激光引信及其光学组件,并说明了课题背景和意义;第二章M2因子理论研究,分析研究了光束质量和光束质量因子(M2因子)评价标准、方法和适用范围;第三章总体方案,介绍了整个测试系统研究方案和M2因子测试方案;第四章测试方案具体实现,论述了机械扫描方案和CCD成像方案的工作原理、部件组成及关键技术;第五章测试结果及数据分析,对数据进行了分析,并给出结论,肯定了设计的正确性;第六章总结,概要地进行了工作总结,并对有待完善和提高的问题进行了探讨,提出了若干改进意见。