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柱面光学微结构用于红外激光防护研究
  • ISSN号:1007-2276
  • 期刊名称:《红外与激光工程》
  • 时间:0
  • 分类:TB133[机械工程—光学工程;理学—光学;理学—物理;理学—应用物理;一般工业技术]
  • 作者机构:长春理工大学光电工程学院,吉林长春130022
  • 相关基金:国家自然科学基金(11474041)
中文摘要:

激光防护是一种可广泛应用的技术,论文针对目前红外激光防护技术中存在的可见光波段吸收强、镜面反射造成设备或人员损伤等问题,提出一种形成于光学窗口表面的红外激光非镜面反射光学微结构,具有对可见光透过率影响小,同时对1 064 nm红外激光大角度散射的功能,从而实现激光防护。文中采用光线追迹方法设计具有移位结构的双面微柱透镜阵列,阵列周期T与透镜单元曲率半径R之间需满足0〈T〈R/2√7的关系。应用Virtual—Lab光学建模软件对设计的柱面微结构进行模拟,模拟结果为:可见光平均透过率下降7%,对实用结果影响很小,并可以通过可见波段镀制增透膜进行弥补;1064nm红外激光反射率约为75%,发散角大于30°。采用数字掩模光刻技术完成微柱透镜阵列实验,实验结果与模拟结果趋势相同,最终得出结论:微柱透镜阵列能实现大角度散射,能够极大降低激光单一方向反射回波能量,从而达到了激光防护的目的。

英文摘要:

Laser protection is a technology of wide application, Aimed at the problem that strong absorption in visible wavelengths and equipment or operator injury caused by laser high-reflective film specular reflection exist in infrared laser protection technology, an infrared laser non-specular reflection optical micro-structure formed on optical material surface was presented. It had little effect on visible light transmission and large-angle scattering to 1 064 nm laser. Light track method was used to design double-side micro-cylindrical lens arrays with a dislocation construction. Array period T and curvature radius of lens units R should meet the condition: O〈T〈R/2 √7. Virtual-Lab optical modeling software was applied for the simulation of designed micro-cylindrical lens arrays. The results is that, average transmittance rate of visible light drops 7%, which has little impact on practical result, and which can be made up by visible wavelengths fabrication antireflection coating; 1 064 nm infrared laser reflection is greater than 75%, divergence angle is greater than 30°, Fabrication experiment of micro-cylindrical lens arrays was finished by digital mask lithography technology, the test result was similar to simulation result. The conclusion is that, micro-cylindrical lens arrays can cause wide-angle scattering, which greatly reduces the single-directivity reflection echo energy of laser to achieve the purpose of laser protection.

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期刊信息
  • 《红外与激光工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国航天科工集团
  • 主办单位:天津津航技术物理研究所
  • 主编:张锋
  • 地址:天津市空港经济区中环西路58号
  • 邮编:300308
  • 邮箱:irla@csoe.org.cn
  • 电话:022-58168883 /4/5
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-2276
  • 国内统一刊号:ISSN:12-1261/TN
  • 邮发代号:6-133
  • 获奖情况:
  • 1996年获航天系统第五次科技期刊评比三等奖,1998年获航天系统第六次科技期刊评比二等奖,1997-2001年在天津市科技期刊评估中被评为一级期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:17466