激光显示技术的发展现状

激光显示技术的发展现状
激光显示技术的发展现状

目录

摘要 (2)

1引言 (3)

2激光显示技术 (3)

2.1激光显示技术原理 (3)

2.2激光显示技术特征 (4)

2.3激光显示技术类型 (4)

3激光显示技术发展历史 (5)

3.1国内激光显示技术发展历史 (5)

3.2国外激光显示技术发展历史 (5)

4激光显示技术发展现状 (6)

4.1国内激光显示技术发展现状 (6)

4.2国际激光显示技术发展现状 (9)

5总结 (10)

6致谢 (10)

7参考文献 (11)

摘要

激光显示作为新一代显示技术,继承了数字显示技术所有优点,能够最完美的再现自然色彩。本文简要介绍了激光显示技术的原理、特征、类型,并对国内外激光显示技术的发展历史和现状作了介绍。

关键词:激光显示技术、三基色激光、激光三维显示、数字显示技术

Abstract

As a new generation of display technology, laser display inherited all the advantages of digital display, and can perfectly reproduce the natural colors. In this thesis, the principle, characteristic and type of laser display technology are introduced briefly. In addition, the developmental history and present status of which laser display is in domestic and overseas area are introduced too.

Key words :Laser display technology;Tricolor laser;Three dimension display of laser ;Digital display technology

1 引言

激光光源在投影仪,包括数字影院的应用,未来市场的显示技术由将逐渐由气体发光光源向固态发光光源发展,激光光源将成为未来的主流[1]。

激光显示技术在色彩方面成为第四代显示技术,从颜色发展演变史首先显示技术从黑白逐渐发展到彩色显示,在彩色显示基础上融入信息技术的发展和数字技术的发展,现在数字显示解决了解析度问题。激光显示技术一方面高分辨,另一方面颜色的表达能力远远超过现在的所有显示器件,给人们一种全新的色彩体验。

激光显示技术是高技术密集型的技术,包括半导体材料发展,激光技术的发展,以及微电子工业和整机制造等一系列产业链。目前我们国家在激光显示技术方面和国外差距是非常小的。为了进一步推动激光显示技术,国家863计划成立了围绕激光显示技术的产业联盟,这个联盟当中包括半导体材料以及关键技术的生产,关键器件和整机包括装备一系列产业链的链条,这个举措能够加速中国在激光显示产业方面的速度,在国际上形成一定的优势。

激光显示技术不仅可以进入现有的激光电影机、激光投影机、激光背投电视、激光背投拼接墙等显示产品市场,而且能够创造出新型显示产品市场,如激光微型投影、激光投影手机、激光三维立体显示等。

中国激光显示技术的进展,首先在半导体激光器输出功率和效率均在国际上处于领先水平,另外围绕着激光显示激光器件小型化、集成化取得了很大的进步。

2 激光显示技术

2.1激光显示技术原理

激光显示技术以红绿蓝三基色激光作为显示光源,与原有的阴极射线管(CRT)、液晶(LCD)和等离子体(PDP)等显示技术相比,在显示系统工艺构成上取得了光源升级换代的重大发明,在色度学方面实现了重大突破。由于激光为线谱,色饱和度高,色彩鲜艳;又由于激光谱线丰富,可以选择实现大色域显示,因此可显示超过CRT、LCD和PDP两倍以上的色彩,解决显示技术领域长期以来悬而未决的大色域色彩再现的难题。所以,激光显示技术能够最完美地再现自然色彩,是继黑白显示、彩色显示、数字显示之后的第四代显示技术。

激光全色显示技术以红、绿、蓝激光为光源,其工作原理如图1所示:红、绿、蓝

三色激光分别经过扩束、匀场、消相干后入射到相对应的光阀上,光阀上加有图像调制信号,经调制后的三色激光由X棱镜合色后入射到投影物镜,最后经投影物镜投射到屏幕,得到激光显示图像[2]。

图1激光全色显示工作原理图

2.2激光显示技术特征

1、激光为线谱。激光的光谱特征与传统的灯泡光源或者荧光粉光源有显著的差别,其最大的差别在于激光光源的光谱分布是非常窄的光谱分布,色彩饱和度高,图像色彩最鲜艳。

2、谱线丰富。激光光谱的色域极高,图像色彩最为丰富,为色彩丰富的图像展示提供了一个舞台。这样的话,我们可以在显示器件的研发过程中选择最适合显示色彩的波长进行显示。

3、高强度。激光具有非常高的强度。我们知道,激光把光集中在一个很小的方向上进行排出,它在显示方面可以实现非常高的亮度,这样的话,即使是很小的一个芯片也可以实现超大规模的显示[3]。

4、方向性好。激光的方向性好对形成高分辨率有非常好的潜能。

2.3激光显示技术分为三种类型[4]

1激光阴极射线管,基本原理是用半导体激光器代替阴极射线显像管的荧光屏来实现的一种新型显示器件。

2、激光光阀显示,基本原理是激光束仅用来改变某些材料(如液晶等)的光学参数(折射率或透过率),而再用另外的光源把这种光学参数变化而构成的像投射到屏幕上,从而实现图像显示。

3、直观式(点扫描)电视激光显示,它是将经过信号调制了的RGB三色激光束直接通过机械扫描方法偏转扫描到显示屏上。

3激光显示技术发展历史

3.1国内激光显示技术发展历史

20 世纪80 年代末, 激光全色显示技术进入我国863 计划。

2002 年, 我国在该技术领域实现重大突破, 推出全固态激光显示原理样机。

2003 年,2003 年研制出152. 4 cm 英寸背投激光显示机。

2005年11 月,长春新产业光电技术有限公司在上海国际工业博览会展出推出213. 4 cm 背投激光显示机。

2006 年1 月,激光显示技术于通过了信息产业部和中国科学院联合科技成果鉴定:“总体上达到了国际先进, 色域覆盖率等关键技术为国际领先”。

2006 年10 月南沙慧视通讯科技有限公司在广州展示具有自主知识产权的激光电

视可以自由裁量显示画面大小。

2007 年5 月25 日北京中视中科光电技术有限公司在第十届中国北京国际科技产

业博览会上首次推出304. 8 cm 英寸全球最大屏幕激光电视。

这些科研成果标志着我国进入国际激光彩色显示技术开发的先进行列。在激光全色显示技术领域, 我们国家拥有较高程度的自主知识产权, 具备在该领域实现产业化重

大突破的良好基础[5]。

3.2国外激光显示技术发展历史

激光显示概念在上世纪60年代出现,世界各国的科学家都尝试将激光技术运用于显示光源的研究。

事实上激光器发明不久,人们就开始了激光显示的研究,1996年以前使用气体激光器为光源,实现了扫描式激光全色显示,但因气体激光寿命短,效率低,体积庞大而不能实用化,由于半导体激光器(LD)和LD泵浦的全固态激光器(DPL)的快速发展,打开了激光显示技术向产业发展的大门。国际上德、日、美、韩等国均投入大量人力物力进行全固态激光显示技术的研究。国际显示巨头已认识到"一次显示领域的革命"的到来。国际上如日本Sony,三菱电气、精工爱普生、韩国三星、美国德州仪器、德国欧士朗、耶拿光学等巨头正在加紧该技术的研发。索尼在05年的时候,推出了超大屏幕激光电影。06年,三菱推出了激光电视样机。07年,索尼推出了55英寸激光电视样机。在英国、德国都有一批激光显示的企业在研究激光显示和激光电视。

4激光显示技术发展现状

4.1国内激光显示技术发展现状

鉴于激光显示技术对未来显示产业的重大推动作用,国家863计划新材料领域组织专家对这一重大方向进行了深入究和论证,并给予了长期的规划部署,确立了“以全固态激光器件与材料研究为先导,面向激光显示技术的需求,开拓全固态激光器及其应用技术在显示领域的应用,促进材料与器件研究优势延伸到激光显示应用及产业优势,打造我国高水平激光显示产业及其应用产业链”的总体目标。

自“九五”计划开始,国家科技部和中国科学院知识创新工程通过863计划和“知识创新工程”对激光显示技术的关键材料与器件给予部署和支持,在硼酸盐类非线性光学晶体材料和红绿蓝三基色激光器件研究方面取得国际领先的研究成果,目前国际上3种最具商业价值的非线性光学晶体中有2种是中国发明的;在“十五”期间,863计划支持的人工晶体材料LBO晶体器件长度超过60mm,全固态红绿蓝三基色激光器件水平大幅度提高,并在许祖彦院士的领导下,中国科学院物理研究所、中国科学院理化技术研究所、中国科学院长春光学精密机械与物理研究所、中科学院成都光电所和中国科学院光电研究院5个单位合作,成功研制60~200英寸系列化大屏幕激光显示样机,取得了科学院和信息产业部联合科技成果鉴定:“总体技术国际先进,色域覆盖率等关键技术指标国际领先”的重大成果,标志我国激光显示技术由技术研究转向工程化和产业化攻关。

显示产业是信息产业的重要组成部分,我国是显示产品的生产大国和消费大国,但由于长期缺乏自主创新的核心技术,产业发展主要依赖技术引进,使我国显示产业面临巨大的生存压力,在显示产品的升级换代中处于被动局面;激光显示技术是我国显示产业发展过程中的一个机遇,如果抓得好,不仅将改变显示产业发展的被动局面,而且还将带动人工晶体材料和激光产品的快速发展”。为赢得在产业发展的宝贵时间,曹健林

院长在光电研究院部署了激光显示实用化技术研究,迈出了产业化攻关的第一步。光电研究院的科研团体系统地研究了激光显示的关键技术问题,自主提出了包括激光光源模组、匀场整形照明系统、消相干技术和系统集成的4大技术解决方案,形成了具有鲜明实用化特色的专利技术,构建了完整的知识产权体系。通过自主创新和系统优化集成,光电院研究团队2006年5月7日成功集成出2 0 0 英寸激光投影显示工程样机,标志我国在主流的投影式激光显示技术领域已具备产业发展的技术基础。2006年7月中科院光电研究院以知识产权和专有技术投资的方式,通过产研结合的模式与社会资本合资成立“北京中视中科光电技术有限公司”(以下简称“中视中科”),产研联合、优势互补,开展激光显示光源模组的研发、生产、销售业务,为电视机、投影机、放映机等终端产品生产厂家提供关键核心模组和激光显示技术整体解决方案。2007年5月,中视中科在北京市永丰产业基地建成我国第一个激光显示示范基地,可满足激光显示技术核心模组研发与生产、激光显示系统集成、调试的要求,具备开展激光家庭影院和超大屏幕显示系统的集成条件。2007年11月,国家科学技术部万钢部长和副部长曹健林视察该基地,万钢部长对激光显示技术、样机研制的成果和奥运应用给予了充分肯定,并指出:目前激光显示的发展更重要的是产业化问题,不仅仅要关注技术研发等前端问题,更要关注市场的应用问题,关注产品的可靠性问题,关注企业的资本运作、销售推广、服务等后端问题。

随着激光显示技术工程化工作的不断推进,中视中科先后研发成功的3000流明(l 激光前投影产品投入了2008北京奥运工程使用,服务于科技奥运;以及世界首台遵循DCI 国际数字电影规范的10000lm激光数字电影放映机,通过了中国计量科学研究院检测,在全球首次将激光显示技术应用于数字电影放映系统,实现了从数字院线、信源编码到激光数字放映系统技术链条的有机结合,标志着激光显示产业化已迈出扎实的一步,该产品已经达到产品样机水平,近期将正式投入影院进行示范应用。

我国通过多年研究积累,已经在激光全色显示技术领域拥有较完整的自主知识产权链,特别是在全固态三基色激光、匀场、消相干、激光显示等关键器件和整机技术方面均有自己的专利保护,具备在该领域实现产业化重大突破的良好基础。我国专利占世界专利总数的30%,涉及到激光显示的主要关键环节,在激光器件、匀场、消相干和整机技术占有优势;其中,本工程投标单位拥有国内激光显示专利的75%以上,在国内激光显示领域居于绝对领先的地位[8]。

有关激光显示方面的专利,目前世界上有900余项专利,中国持有100余项专利,中科院光电研究院、中科院物理所和北京中视中科光电技术有限公司的主要专利如表1,国内专利技术分类结构如表2,进驻中国的国际专利技术分类结构如表3。我国拥有的大色域激光显示核心专利,几乎覆盖了大色域激光显示技术最基础的部分。未来5-10年将

是全球以及我国激光显示技术产业发展的黄金时期也是关键时期:一方面要通过应用和产业化示范,培育市场,完善核心关键技术的工业化和配套产业链;另一方面要通过核心关键技术标准的研究和建立,抢占技术和市场的制高点[8]。

表1 激光显示技术主要专利

表2 国内专利技术分类结构

表3 进驻中国的国际专利技术分类结构

4.2国际激光显示技术发展现状

激光显示被认为是“一次显示领域的革命”,具有每年500亿美元以上的市场前景。SONY、三菱电气、精工爱普生、三星、德国欧士朗等国际产业巨头正在加紧激光显示技术和产品的研发[9]。目前,国际激光显示技术已发展到产业化前期阶段,2007年-2009年是激光显示技术以行业应用为主的示范期,这一时期核心材料与器件的工业化生产和配套产业的完善以及争夺先期市场成为当前的发展重点,同时要完善产业链、形成专利池和国家标准,未来几年将是全球激光显示技术产业化发展的关键时期,2010年将迎来以高端消费类产品为主的崛起期。

2002年全世界显示市场销售额约500亿美元,预计到2026年的年销售额将达5000亿美元。正因为如此巨大的市场,当前日、韩、美等国都投入了大量人力物力在开发激光显示技术,意欲争夺下一代显示器件的国际市场。曾在LCD,PDP以及数字电视的开发竞赛中占尽先机的日本产业界,将激光显示技术称之为"人类视觉史上的革命"。日本政府高度重视激光显示技术,现在正以国家的力量加速开发,意欲保持其显示器产业大国的地位。具有代表性的研究工作包括日本Sony公司、日本三菱电气公司、韩国三星电子、LG公司以及美国Laser Power公司等。1985年,在筑波世博会的会场上,Sony公司用CRT排列型布置了高25米、长40米的巨型电视墙,引起强烈反响。

2005年爱知世博会上,日本Sony公司推出了代表当时最新的激光显示系统--"地球的屋子"。长50米,高10米,整个球形屏幕实现了无缝拼接。同时在拼接技术基础上,集成出一套单元6平方米,总面积500平方米的激光影院。观众在屏幕上可以看到30米的长须鲸缓缓游动的身姿,这一先进显示技术应用以世博会为契机向世界展示了日本Sony 公司的最尖端成果;2006年2月,日本三菱电气宣布研制成功激光背投电视,色域覆盖率为135%NTSC,对比度4000:1,并计划建设中试生产线,预计2008年前后投入生产。

2006年3月,日本精工爱普生公司宣布与美国Novalux战略合作,共同开发激光显示技术,预计将在2012年前后进入家庭显示市场。在历史上Sony公司的彩色电视显示系统、西铁成的精工手表等产品均是借奥运会之契机获得全世界的广泛认同,形成了高科技应用的世纪典范。

2007 年元月,在美国拉斯维加斯国际消费电子展(CES)上,日本索尼公司和美国Novalux 公司各自推出基于投影式激光显示技术的多台激光显示试验样机,包括了55 英寸激光背投电视和小型、袖珍式前投影机以及激光数码影院等[10]。

5总结

激光显示技术不仅可以进入现有的激光电影机、激光投影机、激光背投电视、激光背投拼接墙等显示产品市场,应用于家庭影院、大屏幕指挥显示系统、公共信息大屏幕、数码影院、家庭影院、飞行员模拟训练、水幕成像表演等领域,而且能够创造出新型显示产品市场,如激光微型投影、激光投影手机、激光三维立体显示等。

我国显示产业要进入良性发展循环,就必须依靠自主创新的核心技术和关键技术,实现技术和产品的跨越发展。但从显像管到液晶、等离子,作为继黑白、彩色、数字之后的第四代显示技术,激光显示技术正悄然兴起,为我国显示产品自主创新带来了难得的新机遇。激光显示目前正处于大规模产业化前的技术和产品研发竞争阶段,尚未形成垄断性的国际分工,也尚未形成垄断性的技术标准,这也为我国激光显示产业的发展留有难得的空间。

致谢

大学四年学习时光已经接近尾声,在此我想对我的母校,我的父母、亲人们,我的老师和同学们表达我由衷的谢意。感谢我的家人对我大学四年学习的默默支持;感谢我的母校云南大学给了我在大学四年深造的机会,让我能继续学习和提高;感谢物科学院的老师和同学们四年来的关心和鼓励。老师们课堂上的激情洋溢,课堂下的谆谆教诲;同学们在学习中的认真热情,生活上的热心主动,所有这些都让我的四年充满了感动。这次毕业论文设计我得到了很多老师和同学的帮助,其中我的论文指导老师江楠老师对我的关心和支持尤为重要。每次遇到难题,我最先做的就是向江老师寻求帮助,而江老师每次不管忙或闲,总会抽空和我面谈,然后一起商量解决的办法。

我做毕业设计的每个阶段,从选题到查阅资料,论文提纲的确定,中期论文的修改,后期论文格式调整等各个环节中都给予了我悉心的指导。这几个月以来,江老师不仅在学业上给我以精心指导,同时还在思想给我以无微不至的关怀,在此谨向江老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。同时,本篇毕业论文的写作也得到了武贤庄、普发等同学的热情帮助。在此,我再一次真诚地向帮助过我的老师和同学表示感谢!

参考文献

[1] 阎吉祥,崔小虹,高春清.激光原理与技术[M].北京市:北京工业大学出版社,2005

[2]我国激光显示1 激光显示技术概述[EB/OL].https://www.360docs.net/doc/0b6841774.html,/news/opto/200904/42566.htm,2008-08-29

[3]俞宽新,江铁良.激光原理与激光技术[M]. 北京市:高等教育出版社,2007

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[5]激光显示技术原技术的现状[EB/OL].https://www.360docs.net/doc/0b6841774.html,/news/opto/200904/42567.htm ,2008-08-29

[6]毕勇.抢占激光显示技术战略制高点[EB/OL].https://www.360docs.net/doc/0b6841774.html,/thread-350312-1-1.htm,l2008-11-30

[7]屈伟平.激光显示技术掀起色彩革命[DB/OL].https://www.360docs.net/doc/0b6841774.html,,2010-02

[8]毕勇.激光全色显示技术[DB/OL].中国期刊全文数据库https://www.360docs.net/doc/0b6841774.html,/,2009

[9]激光显示技术在国外的发展[DB/OL]. 中国期刊全文数据库https://www.360docs.net/doc/0b6841774.html,/,2009

[10杨小慧, 铁斌.激光全色显示技术[DB/OL].中国期刊全文数据库https://www.360docs.net/doc/0b6841774.html,/,2009

MEMS传感器的现状及发展前景

M E M S传感器的现状及 发展前景 集团标准化小组:[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]

毕 业 设 计 指 导 课 论 文 MEMS传感器的现状及发展前景 摘要:MEMS传感器是随着纳米技术的发展而兴起的新型传感器,具有很多新的特性,相对传统传感器其具有更大的优势。在追求微型化的当代,其具有良好的发展前景,必将受到各个国家越来越多的重视。文章首先介绍了MEMS传感器的分类和典型应用,然后着重对几个传感器进行了介绍,最后对MEMS传感器的发展趋势与发展前景进行了分析。 关键词:MEMS传感器;加度计;陀螺仪;纳米技术;微机构;微传感器StatusandDevelopmentProspectofMEMSSensors Abstract:MEMSsensorisanewtypeofsensorwiththedevelopmentofnanotechnology.Ithasma nynewfeatures,whichhasagreatadvantageovertraditionalsensors.Inthepursuitofminia turizationofthecontemporary,itsgoodprospectsfordevelopment,willbesubjecttomorea

ndmoreattentioninvariouscountries.Firstly,theclassificationandtypicalapplicatio nofMEMSsensorareintroduced.Then,severalsensorsareintroduced.Finally,thedevelopm enttrendanddevelopmentprospectofMEMSsensorareanalyzed. Keywords:MEMSsensor;accelerometer;gyroscope;nanotechnology;micro- mechanism;micro-sensor 目录 一、引言 MEMS传感器是采用微机械加工技术制造的新型传感器,是MEMS器件的一个重要分支。1962年,第一个硅微型压力传感器的问世开创了MEMS技术的先河,MEMS技术的进步和发展促 进了传感器性能的提升。作为MEMS最重要的组成部分,MEMS传感器发展最快,一直受到各发达国家的广泛重视。美、日、英、俄等世界大国将MEMS传感器技术作为战略性的研究领域之一,纷纷制定发展计划并投入巨资进行专项研究。 随着微电子技术、集成电路技术和加工工艺的发展,MEMS传感器凭借体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、灵敏度高、易于集成以及耐恶劣工作环境等优势,极大地促进了传感器的微型化、智能化、多功能化和网络化发展。MEMS传感器正逐步占据传感器市场,并逐渐取代传统机械传感器的主导地位,已得到消费电子产品、汽车工业、航空航天、机械、化工及医药等各领域的青睐。

激光检测技术研究现状与发展趋势

激光检测技术研究现状与发展趋势 提要:激光检测学科发展现状在光电检测领域,利用光的干涉、衍射和散射进行检测已经有很长的历史。由泰曼干涉仪到莫尔条纹,然后到散斑,再到全息干涉,出现了一个个干涉场,物理量(如位移、温度、压力、速度、折射率等)的测量不再需要单独测量,而是整个物理量场一起进行测量。自从激光出现以后,电子学领域的许多探测方法(如外差、相关、取样平均、光子计数等)被引入,使测量灵敏度和测量精度得到大大提高。用激光检测关键技术(激光干涉测量技术、激光共焦测量技术、激光三角测量技术)实现的激光干涉仪、激光位移传感器等,可以完成纳米级非接触测量。可以说,超精密加工技术将随着高精密激光检测技术的发展而发展;在此基础上,提出了激光测量需解决的关键技术及今后的发展方向。 1.测量原理 1.1激光测距原理 先由激光二极管对准目标发射激光脉冲。经目标反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到传感器接收器,被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器,因此它能检测极其微弱的光信号。记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的时间,即可测定目标距离。

1.2激光测位移原理 激光发射器通过镜头将可见红色激光射向被测物体表面,经物体反射的激光通过接收器镜头,被内部的CCD线性相机接收,根据不同的距离,CCD线性相机可以在不同的角度下“看见”这个光点。根据这个角度及已知的激光和相机之间的距离,数字信号处理器就能计算出传感器和被测物体之间的距离。 2.激光测量系统的应用 激光功率和能量是描述激光特性的两个基本参数,激光功率计和能量计是最常用的两类激光测量仪器。随着激光技术的不断发展,对激光测试技术和测量仪器提出了更高要求。由于调Q和锁模激光的出现和应用,要求测量的激光功率已从毫瓦、瓦、千瓦、兆瓦直到千兆瓦以上。激光能量也从毫焦尔逐渐跨过千焦尔。脉冲激光的持续时间也由毫秒、微秒、毫微秒、而缩短至微微秒量级。光谱范围也从紫外、可见、红外扩展到近毫米波段。激光精密测量和某些生物医学方面的研究和应用(如眼科治疗、细胞手术器等)的发展,对激光测量的精度也提出了非常高的要求。 2.1激光非球面检测技术 长期以来,非球面检测技术一直制约着非球面制造精度的提高,尤其对于高精度非球面的检测。规的非球面检测方法如刀口阴影法、激光数字干涉法及接触式光栅测量法等,对于检测工件表面来说都有一定的局限性。原子力显微镜是利用纳米级的探针固定在可灵敏操控的微米级尺度的弹性悬臂上,当针尖很靠近样品时,其顶端的原子与

高能激光武器的现状与未来全解

物理学与人类文明发展 论文名称:高能激光武器的发展与未来导师:戴长建 学号:20115292 姓名:王晓鹏 专业班级:电科二班

激光武器在现代战争中发挥越来越重要的作用,高能激光武器虽然尚未大规模投入应用,但是呈现出蓬勃发展的态势, 一旦投入到大规模应用势必改变现有的作战样式,对各国产生不可估量的影响。本文论述了现阶段激光武器毁伤机理,介绍了各国高能激光发展现状和未来发展趋势. 1960年梅曼等人制成第一台红宝石激光器,从此人们就希望把光制成武器。在乔治·卢卡斯的著名科幻电影《星球大战》中便有激光剑的设想,不过这种设想在今天看来仍然遥不可及。激光剑虽然尚不能实现,但激光武器却早已成为各国科研人员的重要研究方向. 激光武器的特点 Ⅰ高速度,激光以光速进行传输,从激光器出口到目标的时间可以不计,争取了作战时间 Ⅱ反应灵敏,激光器射出的光束质量近于零,可在短时间内对不同方向的来袭目标进行打击

Ⅲ命中精度高,激光武器是将能量汇聚成很细的光束准确的对准某一方向射出 Ⅳ杀伤力可控,可通过调整和控制激光武器发射激光束的时间或功率以及射击距离来对不同目标分别实现非杀伤性警告,功能性损失,结构性破坏 Ⅴ抗电子干扰能力强,激光武器射出的是激光束,现有的电子干扰手段对其不起作用. 激光武器分类 低能:激光致盲武器 激光主动拒止武器 高能:波长在1.06~10.6微米 输出功率1~10兆瓦 激光致盲武器等低能武器专门针对人眼,会造成人眼永久性失明,而遭到世界人权组织极力反对,把该武器化为不人道武器之列一、毁伤机理 第一:热作用破坏,只要激光功率足够高,被激光照射的目标物体局部会瞬间汽化,当持续汽化很强烈时,材料蒸汽高速喷出,同时将部分凝聚态颗粒或液滴一起冲刷出来,从而造成凹陷甚至穿孔

激光微技术

1987 年美国科学家提出了微机电系统(MEMS)发展计划,这标志着人类对微机械的研究进入到一个新的时代。目前,应用于微机械的制造技术主要有半导体加工技术、微光刻电铸模造(LIGA)工艺、超精密机械加工技术以及特种微加工技术等。其中,特种微加工方法是通过加工能量的直接作用,实现小至逐个分子或原子的去除加工。特种加工是利用电能、热能、光能、声能、化学能等能量形式进行加工的,常用的方法有:电火花加工、超声波加工、电子束加工、离子束加工、电解加工等等。近年来发展起来一种可实现微小加工的新方法:光成型法,包括立体光刻工艺、光掩膜层工艺等。其中利用激光进行微加工显示出巨大的应用潜力和诱人的发展前景。 2 常用激光微加工技术 激光微加工技术具有非接触、有选择性加工、热影响区域小、高精度与高重复率、高的零件尺寸与形状的加工柔性等优点[1]。实际上,激光微加工技术最大的特点是“直写”加工,简化了工艺,实现了微型机械的快速成型制造。此外,该方法没有诸如腐蚀等方法带来的环境污染问题,可谓“绿色制造”。在微机械制造中采用的激光微加工技术有两类:1) 材料去除微加工技术,如激光直写微加工、激光LIGA 等;2)材料堆积微加工技术,如激光微细立体光刻、激光辅助沉积、激光选区烧结等。 2.1 激光直写技术 准分子激光波长短、聚焦光斑直径小、功率密度高,非常适合于微加工和半导体材料加工。在准分子激光微加工系统中,大多采用掩膜投影加工,也可以不用掩膜,直接利用聚焦光斑刻蚀工件,将准分子激光技术与数控技术相结合,综合激光光束扫描与X-Y 工作台的相对运动以及Z 方向的微进给,可以直接在基体材料上扫描刻写出微细图形,或加工出三维微细结构[2]。图1 为准分子激光加工出来的微型齿轮,最小齿轮直径为50mm。目前采用准分子激光直写方式可加工出线宽为数微米的高深宽比微细结构。另外,利用准分子激光采取类似快速成型(RP)制造技术,采用逐层扫描的方式进行三维微加工的研究也已取得较好结果[3]。 2.2 激光LIGA 技术

(完整版)传感器的目前现状与发展趋势综述

传感器的目前现状与发展趋势 吴伟 1106032008 材控2班 摘要:传感器是高度自动化系统乃至现代尖端技术必不可少的一个关键组成部分。传感器技术是世界各国竞相发展的高新技术,也是进入21 世纪以来优先发展的十大顶尖技术之一。传感器技术所涉及的知识领域非常广泛,其研究和发展也越来越多地和其他学科技术的发展紧密联系。本文首先介绍了传感器的基本知识和传感器技术的发展历史。之后,综述了近几年高端前沿的光电传感器技术和生物传感器技术的主要研究状况。最后,展望了现代传感器技术的发展和应用前景。 关键词:传感器技术;传感器;研究现状;趋势 引言 当今社会的发展,是信息化社会的发展。在信息时代,人们的社会活动将主要依靠对信息资源的开发及获取、传输与处理。而传感器是获取自然领域中信息的主要途径与手段,是现代科学的中枢神经系统。它是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受(或响应)与检出功能,并使之按照一定规律转换成与之对应的可输出信号的元器件或装置的总称。传感器处于研究对象与测控系统的接口位置,一切科学研究和生产过程所要获取的信息都要通过它转换为容易传输和处理的电信号。如果把计算机比喻为处理和识别信息的“大脑”,把通信系统比喻为传递信息的“神经系统”,那么传感器就是感知和获取信息的“感觉器官”。 传感器技术是现代科技的前沿技术,发展迅猛,同计算机技术与通信技术一起被称为信息技术的三大支柱,许多国家已将传感器技术列为与通信技术和计算机技术同等重要的位置。现代传感器技术具有巨大的应用潜力,拥有广泛的开发空间,发展前景十分广阔。 1 传感器的基本知识

1.1 传感器的定义和组成 广义地说,传感器是指将被测量转化为可感知或定量认识的信号的传感器。从狭义方面讲,感受被测量,并按一定规律将其转化为同种或别种性质的输出信号的装置。传感器一般由敏感元件、转换元件、测量电路和辅助电源四部分组成,其中敏感元件和转换元件可能合二为一,而有的传感器不需要辅助电源。 1.2 传感器技术的基本特性 在测试过程中,要求传感器能感受到被测量的变化并将其不失真地转换成容易测量的量。被测量有两种形式:一种是稳定的,称为静态信号;一种是随着时间变化的,称为动态信号。由于输入量的状态不同,传感器的输入特性也不同,因此,传感器的基本特性一般用静态特性和动态特性来描述。衡量传感器的静态特性指标有线性度、灵敏度、迟滞、重复性、分辨率和漂移等。影响传感器的动态特性主要是传感器的固有因素,如温度传感器的热惯性等,动态特性还与传感器输入量的变化形式有关。 2 传感器技术的发展历史与回顾 传感器技术是在20世纪的中期才刚刚问世的。在那时,与计算机技术和数字控制技术相比,传感技术的发展都落后于它们,不少先进的成果仍停留在实验研究阶段,并没有投入到实际生产与广泛应用中,转化率比较低。在国外,传感器技术主要是在各国不断发展与提高的工业化浪潮下诞生的,并在早期多用于国家级项目的科研研发以及各国军事技术、航空航天领域的试验研究。然而,随着各国机械工业、电子、计算机、自动化等相关信息化产业的迅猛发展,以日本和欧美等西方国家为代表的传感器研发及其相关技术产业的发展已在国际市场中逐步占有了重要的份额。 我国从20世纪60年代开始传感技术的研究与开发,经过从“六五”到“九五”的国家攻关,在传感器研究开发、设计、制造、可靠性改进等方面获得长足的进步,初步形成了传感器研究、开发、生产和应用的体系,并在数控机床攻关中取得了一批可喜的、为世界瞩目的发明专利与工况监控系统或仪器的成果。但从总体上讲,它还不能适应我国经济与科技的迅速发展,我国不少传感器、信号

激光显示技术的发展现状

目录 摘要 (2) 1引言 (3) 2激光显示技术 (3) 2.1激光显示技术原理 (3) 2.2激光显示技术特征 (4) 2.3激光显示技术类型 (4) 3激光显示技术发展历史 (5) 3.1国内激光显示技术发展历史 (5) 3.2国外激光显示技术发展历史 (5) 4激光显示技术发展现状 (6) 4.1国内激光显示技术发展现状 (6) 4.2国际激光显示技术发展现状 (9) 5总结 (10) 6致谢 (10) 7参考文献 (11)

摘要 激光显示作为新一代显示技术,继承了数字显示技术所有优点,能够最完美的再现自然色彩。本文简要介绍了激光显示技术的原理、特征、类型,并对国内外激光显示技术的发展历史和现状作了介绍。 关键词:激光显示技术、三基色激光、激光三维显示、数字显示技术 Abstract As a new generation of display technology, laser display inherited all the advantages of digital display, and can perfectly reproduce the natural colors. In this thesis, the principle, characteristic and type of laser display technology are introduced briefly. In addition, the developmental history and present status of which laser display is in domestic and overseas area are introduced too. Key words :Laser display technology;Tricolor laser;Three dimension display of laser ;Digital display technology

激光雷达技术的应用现状及应用前景

光电雷达技术 课程论文 题目激光雷达技术的应用现状及应用前景

专业光学工程 姓名白学武 学号2220140227 学院光电学院 2015年2月28日 摘要:激光雷达无论在军用领域还是民用领域日益得到广泛的应用。介绍了激光雷达的工作原理、工作特点及分类,介绍了它们的研究进展和发展现状,以及应用现状和发展前景。 引言 激光雷达是工作在光频波段的雷达。与微波雷达的T作原理相似,它利用光频波段的电磁波先向目标发射探测信号,然后将其接收到的同波信号与发射信号相比较,从而获得目标的位置(距离、方位和高度)、运动状态(速度、姿态)等信息,实现对飞机、导弹等目标的探测、跟踪和识别。 激光雷达可以按照不同的方法分类。如按照发射波形和数据处理方式,可分为脉冲激光雷达、连续波激光雷达、脉冲压缩激光雷达、动目标显示激光雷达、脉冲多普勒激光雷达和成像激光雷达等:根据安装平台划分,可分为地面激光雷达、机载激光雷达、舰载激光雷达和航天激光雷达;根据完成任务的不同,可分为火控激光雷达、靶场测量激光雷达、导弹制导激光雷达、障碍物回避激光雷达以及飞机着舰引导激光雷达等。 在具体应用时,激光雷达既可单独使用,也能够同微波雷达,可见光电视、

红外电视或微光电视等成像设备组合使用,使得系统既能搜索到远距离目标,又能实现对目标的精密跟踪,是目前较为先进的战术应用方式。 一、激光雷达技术发展状况 1.1关键技术分析 1.1.1空间扫描技术 激光雷达的空间扫描方法可分为非扫描体制和扫描体制,其中扫描体制可以选择机械扫描、电学扫描和二元光学扫描等方式。非扫描成像体制采用多元探测器,作用距离较远,探测体制上同扫描成像的单元探测有所不同,能够减小设备的体积、重量,但在我国多元传感器,尤其是面阵探测器很难获得,因此国内激光雷达多采用扫描工作体制。 机械扫描能够进行大视场扫描,也可以达到很高的扫描速率,不同的机械结构能够获得不同的扫描图样,是目前应用较多的一种扫描方式。声光扫描器采用声光晶体对入射光的偏转实现扫描,扫描速度可以很高,扫描偏转精度能达到微弧度量级。但声光扫描器的扫描角度很小,光束质量较差,耗电量大,声光晶体必须采用冷却处理,实际工程应用中将增加设备量。 二元光学是光学技术中的一个新兴的重要分支,它是建立在衍射理论、计算机辅助设计和细微加工技术基础上的光学领域的前沿学科之一。利用二元光学可制造出微透镜阵列灵巧扫描器。一般这种扫描器由一对间距只有几微米的微透镜阵列组成,一组为正透镜,另一组为负透镜,准直光经过正透镜后开始聚焦,然后通过负透镜后变为准直光。当正负透镜阵列横向相对运动时,准直光方向就会发生偏转。这种透镜阵列只需要很小的相对移动输出光束就会产生很大的偏转,透镜阵列越小,达到相同的偏转所需的相对移动就越小。因此,这种扫描器的扫

周界报警激光对射探测器

周界报警激光对射技术原理及应用分析 近年来周界防范系统已经成为安防系统基本且不可或缺的安防子系统。 不仅在军工厂、军营、机场、港口、政府机关等高端领域可见其“踪影”。 同时还被广泛应用到住宅小区,并在这些领域保持着相当高的应用增长速度。 众所周知,安全防范技术现在的发展方向是将视频监控、周界报警、入侵探测、门禁控制等独立的安防子系统集成整合,形成一个多功能、全天候、动态的综合安全管理系统。 而周界报警作为安防系统的第一道防线,作用十分重要,已从过去被动的报警探测,发展为今天的威慑阻挡加报警。 且随着安防技术的发展和安防市场的成熟,以及政策法规的进一步完善,数字化、集成化、网络化将是它发展的必然趋势。 周界报警系统是在防护的边界利用如泄漏、激光、电子围栏等技术形成一道或可见或不可见的“防护墙”。 当有越墙行为发生时,相应防区的探测器即会发出报警信号,并送至控制中心的报警控制主机,发出声光警示的同时显示报警位置。 还可联动周界模拟电子屏,甚至联动摄像监控系统、门禁系统、强电照明系统等。 近年来周界防范系统已经成为安防系统基本且不可或缺的安防子系统,不仅在军工厂、军营、机场、港口、政府机关等高端领域可见其“踪影”,同时还被广泛应用到住宅小区,并在这些领域保持着相当高的应用增长速度。 本文将对激光对射、张力式电子围栏、泄漏电缆、振动电缆四种最常用的周界防范技术进行分析,借此一窥周界防范报警系统技术的发展踪迹。 激光对射工作原理 激光对射探测器由收、发两部分组成。 激光发射器向安装在几米甚至于几百米远的接收器发射激光线,其射束有单束、双束,甚至多束。 当相应的激光射束被遮断时,接收器即发出报警信号。 接收器由光学透镜、激光光电管、放大整形电路、功率驱动器及执行机构等组成。 其工作原理是接收器能收到激光射束为正常状态,而当发生入侵时,发射器发射的激光射束被遮挡,即光电管接收不到激光光。 从而输出相应的报警电信号,并经整形放大后输出开关量报警信号。 该报警信号可被报警控制器接收,并去联动执行机构启动其它的报警设备,如声光报警器、模拟电子地图、电视监控系统、照明系统等。 系统组成 激光周界防越报警系统通常由前端探测系统、现场报警系统、传输系统、中心控制系统、联动系统以及电源系统六部分组成。 1、前端探测系统由激光探测器及其相关附件组成,其对周界围墙或护栏进行防护,检测周界入侵行为,并输出报警信号。 2、现场报警系统由现场报警器及联动装置组成,在探测器检测到入侵行为时,即启动现场报警设备,对非法入侵行为进行威慑。 而当飞禽(如小鸟、鸽子)穿过保护区域时,由于其体积较小,不能遮挡激光射线或仅能遮挡一条激光射线(对双射束及多射束探测器),故接收端认为正常,不输出报警信号。 传输系统,总线制报警控制器包括信号传输模块及传输线路两部分:多线制报警控制器,只涉传输线路。

激光武器原理及应用分析..

激光武器原理及应用分析 摘要 激光武器在现代战争中发挥越来越重要的作用。本文论述了现阶段激光武器应用原理、毁伤机理、特点及分类。对激光武器的发展现状进行了介绍和讨论,并对其未来发展趋势和重要作用进行了展望。着重介绍以美国为主的国家在激光武器技术方面进行的研究和进展。 关键词:激光;武器;应用 Abstract Laser weapons are playing a more and more important role in modern warfare. The paper discusses the application of the principle ,damage mechanism, characteristics and classification of the present laser weapon .The status of the development of laser weapons are introduced and discussed, meanwhile the future trends and the important role of the laser weapons are prospected . Focuses on the research and progress of laser weapons technology in the United States-based nations . Keywords: Laser; Weapon; Application

引言 激光武器是一种定向能武器,它利用强大的定向发射激光束直接毁伤目标或使之失效。用高能量,大功率的激光束代替常规子弹攻击目标物体,是由于激光武器具有:(1)高速度,激光以光速进行传输,从激光器出口到目标的时间可以不计,争取了作战时间。(2)反应灵敏,激光器射出的光束质量近于零,可在短时间内对不同方向的来袭目标进行打击。(3)命中精度高,激光武器是将能量汇聚成很细的光束准确的对准某一方向射出。(4)杀伤力可控,可通过调整和控制激光武器发射激光束的时间或功率以及射击距离来对不同目标分别实现非杀伤性警告,功能性损失,结构性破坏.(5)抗电子干扰能力强,激光武器射出的是激光束,现有的电子干扰手段对其不起作用。基于这众多优势,激光武器将在反导,反卫星和破坏敌方信息系统中得到广泛应用。

传感器的应用现状及发展趋势-论文2011-11-16

传感器技术的研究应用现状与发展前景 传感器技术作为信息技术的三大基础之一,是当前各发达国家竞相发展的高技术是进入21 世纪以来优先发展的十大顶尖技术之一。传感器在科学技术领域、工农业生产以及日常生活中发挥着越来越重要的作用。人类社会对传感器提出的越来越高的要求是传感器技术发展的强大动力,而现代科学技术突飞猛进则提供了坚强的后盾。传感器是信息系统的源头, 在某种程度上是决定系统特性和性能指标的关键部件。本文回顾了传感器技术的发展历史,综述了近几年高端前沿的光电传感器技术和生物传感器技术的主要研究应用状况,并通过简述当前的应用实例,展望了现代传感器技术的发展和应用前景。 1.引言 传感器是将物理、化学、生物等自然科学和机械、土木、化工等工程技术中的非电信号转换成电信号的换能器。当今社会的发展是信息化社会的发展,在信息时代人们的社会活动将主要依靠对信息资源的开发及获取、传输与处理,而传感器是获取自然领域中信息的主要途径与手段,是现代科学的中枢神经系统,它是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受(或响应)与检出功能,并使之按照一定规律转换成与之对应的可输出信号的元器件或装置的总称。传感器处于研究对象与测控系统的接口位置一切科学研究和生产过程所要获取的信息都要通过它转换为容易传输和处理的电信号。如果把计算机比喻为处理和识别信息的大脑,把通信系统比喻为传递信息的神经系统,那么传感器就是感知和获取信息的感觉器官。传感器技术是现代科技的前沿技术,发展迅猛,同计算机技术与通信技术一起被称为信息技术的三大支柱,许多国家已将传感器技术列为与通信技术和计算机技术同等重要的位置现代传感器技术具有巨大的应用潜力拥有广泛的开发空间,发展前景十分广阔。 2.传感器的发展历史及分类 2.1传感器技术的发展历史 传感器技术是20世纪的中期才刚刚问世的,在那时与计算机技术和数字控制技术相比,传感技术的发展都落后于它们,不少先进的成果仍停留在实验研究阶段并没有投入到实际生产与广泛应用转化率比较低。在国外,传感器技术主要是在各国不断发展与提高的工业化浪潮下诞生的,并在早期多用于国家级项目

激光测量技术研究现状与发展趋势

激光测量技术研究现状与发展趋势授课教师:冯其波谢芳 学院:理学院 专业:光信息科学与技术 班级:光科0704班 姓名:杨涛 07272111 (组长) 颜川力 07272110 杨一帆 07272112 戴瑞辰 07272094 (副组长) 赵晓军 07272117 激光测量技术研究现状与发展趋势 光科0704:杨涛戴瑞辰杨一帆颜川力赵晓军 提要:激光检测学科发展现状在光电检测领域,利用光的干涉、衍射和散射进行检测已经有很长的历史。由泰曼干涉仪到莫尔条纹,然后到散斑,再到全息干 涉,出现了一个个干涉场,物理量(如位移、温度、压力、速度、折射率等)的测量不再需要单独测量,而是整个物理量场一起进行测量。自从激光出现以后, 电子学领域的许多探测方法(如外差、相关、取样平均、光子计数等)被引入,使测量灵敏度和测量精度得到大大提高。用激光检测关键技术(激光干涉测量技 术、激光共焦测量技术、激光三角测量技术)实现的激光干涉仪、激光位移传感 器等,可以完成纳米级非接触测量。可以说,超精密加工技术将随着高精密激光

检测技术的发展而发展;在此基础上,提出了激光测量需解决的关键技术及今 后 的发展方向。 Developing Situation of laser detection .In the field of photoelectric detection, there`ve been a long history of making a detection by using the principle of interference, diffraction and scattering of light. Interference field such as Tieman interferometer, Moire fringe, speckle and Holographic interferometry were designed one after another. Form then on, instead of measuring every physical quantity (displacement, temperature, pressure, velocity, refractive index) in turn, people measure the physical field entirely. After the development of laser, a number of detection methods (heterodyne, correlation, sample averaging, photon-counting) were invented, which lead to the improvement of the sensitivity and accuracy of the detection. People use the laser interferometer and Laser Displacement Transducer with key technologies of the laser detection to make nano-scaling non-contact measurement. It is clear that Super Precision Technology will raise to a new level according to the development of the High Precision laser detection; take which as the foundation, we advance the key technologies which belongs to the laser detection field, and also development direction of the field. 关键词:激光测量,扫描隧道显微镜,激光干涉仪,激光共焦测量技术 1 激光测量系统

飞天激光激光对射周界报警方案

周界防盗激光对射报警 系统方案 滕州市飞天激光自动化技术有限公司 2014年11月18日

目录 一、概述 (3) (一)、激光特性优异,品质较高 (3) (二)、安装调试简便,运行稳定 (3) (三)、设防配置灵活,防范精度高 (3) (四)、适应性广,通用性好 (4) (五)、抗干扰性强,对其它设备无干扰 (4) (六)、施工简便,性价比高 (4) 二、系统设计依据 (4) 三、设计思想 (5) (一)、先进性 (5) (二)、可靠性 (5) (三)、实用性和便利性 (5) (四)、可扩充和经济性 (5) (五)、规范性与结构性 (5) 四、系统说明 (6) (一)、系统组成 (6) (二)、系统拓扑图 (7) (三)、主要设备介绍 (7) 1、前端双光束激光对射探测器 (7) 2、DS7400Xi-CHI总线制报警主机 (9) 3、BOSCH保安中心监控管理软件CMS7000 (11) 五、配置清单 (12) 附件1:报警主机及配件选型手册 (13)

一、概述 长期以来,随着户外和野外犯罪越来越高,其隐秘性极高,妨碍了保卫工作的顺利进行。由此可见在加强户外人防物防的同时,引进高科技产品做好技防工作,是有效控制犯罪等改善治理环境的必备要素。 飞天激光对射周界防入侵报警系统是为了保证被防范区域的人身财产安全。通过在其围墙周边安装飞天激光周界入侵探测器进行昼夜警戒。当监测到警情时通过激光对射入侵探测器接收端的开关量信号传输至管理中心的大型通讯报警主机。报警主机将准确显示警情发生的位置,提示保安人员迅速确认警情,及时赶赴现场,以确保住户人身和财产安全。 飞天激光周界入侵探测器由激光发射机、激光接收机组成,以一束或多束独立的激光束为警戒线。适于布设在围墙、栅栏的水泥墙柱顶面及地面,构成长距离警戒线或严密的光墙。 (一)、激光特性优异,品质较高 1、激光入侵探测系统与同类主动探测器相比,对恶劣气候环境的适应性显著增强。激光束发射功率密度大,发散角小,光束集中,方向性好,在使用同等功率器件的条件下,接收机接收光束的功率密度是红外接收机接收光束功率密度的数百至几千倍。因而在同样气候条件下,激光的传输衰减远小于其他同类探测器,穿透雨雾能力强,探测距离可达数百米至几千米,极大降低了气候环境所产生的误报警。 2、激光单色性强,方向性好,相互之间无串扰,可满足较高等级的安防要求。 (二)、安装调试简便,运行稳定 1、发射机配备激光光路精密调整自锁装置,可在任何环境下进行准确快捷的安装调试,完全杜绝激光光束漂移现象,并保持设备良好的抗振性和持久的稳定性。 2、接收机采用经特殊工艺处理的光学过滤和集光器件,能够有效屏蔽外界杂散光源干扰和放大有效光源信号,极大的降低了产品的误报率。 3、设备供电采用多级隔离技术,不受外界供电波动影响,极大地提高了设备运行的稳定性,保证了产品的使用寿命。 4、采用全金属结构,可直接在墙面上或墙侧面支架上使用。 (三)、设防配置灵活,防范精度高 1、因激光系统不存在直线连续布设和小角度布设时相互干扰的问题,因而可以根据需要

高能激光武器发展态势

高能激光武器发展态势 李怡勇,王建华,李智 (中国人民解放军装备学院,北京 101416) 基金项目:国家863计划项目(2015AAXXX6102) 作者简介:李怡勇(1982—),男,本刊审稿专家,博士,主要从事空间安全技术与应用研究。 本文引用格式:李怡勇,王建华,李智.高能激光武器发展态势[J].兵器装备工程学报,2017(6):1-6. Citation:format:LI Yi-yong, WANG Jian-hua, LI Zhi.Development Situation of High-Energy Laser Weapons[J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2017(6):1-6. 摘要:高能激光武器在防空反导、信息对抗、精确打击等方面具有革命性的应用潜力,目前正处于由技术突破向作战应用蜕变的转折期。以战术级应用为目标,系统分析高能激光武器的发展态势,指出其作战应用需求与发展现状,以及走向实战化应用的发展瓶颈与可能的解决途径,为武器系统的需求论证、技术发展和应用研究提供参考。 关键词:高能激光武器;技术发展;战术应用 高能激光武器利用定向发射的高功率激光束直接杀伤目标或使之失效,具有传输速度快、命中精度高、抗电磁干扰、能多次重复使用、效费比高、作战方案灵活[1]等优点,被认为具有使传统武器系统发生革命的应用潜力,并可能改变战争的概念和战术。 近年来,随着固体激光器、光纤激光器等小型化、实用性新一代高能激光器的快速发展,具有战术应用潜力的、发射功率在数万瓦至几十万瓦的战术高能激光武器如雨后春笋般井喷式出现,成为当前研究的热点,并多次获得试验成功,极大地增强了军事界和工业界的兴趣和信心。可以说,高能激光武器的战术级应用日益临近,目前正处于由技术突破向实战应用蜕变的历史转折期,在未来5~10年内有望在战场上广泛部署与使用。 1 高能激光武器作战应用需求 1.1 需求分析

火灾自动报警技术的应用现状及研究发展趋势

火灾自动报警技术的应用现状及研究发展趋势 针对当前火灾自动报警系统存在的误报漏报频繁、智能化和网络化程度低、特殊恶劣条件下火灾探测报警抗干扰能力弱等问题,新技术、新工艺、新材料和新设备的应用研究势在必行,火灾自动报警技术向高可靠性、高灵敏性、低误报率、系统网络化、技术智能化方向发展是一种必然的趋势。 标签:消防工程;火灾自动报警技术;发展趋势 以火灾自动报警技术为核心的建筑消防系统,是预防和遏制建筑火灾的重要保障。近年来,我国火灾自动报警工程应用技术实现了较快发展,但由于在实际应用中,火灾自动报警系统的通讯协议不一致,火灾自动报警工程技术水平还相对落后,还存在着一些比较突出的问题。①适用范围过小。我国火灾自动报警系统技术比美、英等发达国家起步较晚,安装范围主要是《高层民用建筑设计防火规范》、《建筑设计防火规范》规定的场所和部位,而在易造成群死群伤的中小型公众聚集场所和社区居民家庭甚至部分高层住宅都没有规定安装火灾自动报警系统,适用范围过小,防范措施不到位。②智能化程度低。我国使用的火灾探测器虽然都进行了智能化设计,但由于传感器件探测的参数较少、支持系统的软件开发不成熟、各种算法的准确性缺乏足够验证、火灾现场参数数据库不健全等,火灾自动报警系统难以准确判定粒子(烟气)的浓度、现场温度、光波的强度以及可燃气体的浓度、电磁辐射等指标,造成迟报、误报、漏报情况较多。③网络化程度低。我国应用的火灾119动报警系统形式基本上以区域火灾自动报警系统、集中火灾自动报警系统和控制中心火灾自动报警系统为主,安装形式主要是集散控制方式,自成体系,自我封闭,尚未形成区域性网络化火灾自动报警系统。④组件连接方式有待改善。火灾自动报警系统以多线制和总线制连接方式为主,探测器和报警器及控制器之间是采用两条或多条的铜芯绝缘导线或铜芯电缆穿管相接,存在耗材多、成本高、抗干扰能力差的缺点。同时,铜导线耐高温性能差、易磨损,系统施工维修复杂,影响了火灾自动报警系统的可靠性和更广泛的应用。 ⑤火灾自动报警系统误报、漏报问题较多。由于火灾探测器的安装环境极其复杂,加之各种传感器在探测火灾方面存在着某些先天不足,无法准确地感应各种物质在燃烧过程中所特有的声波、光谱、辐射、气味等诸多方面发生的微妙变化,对火灾发生过程中所产生的不同粒径和颜色的烟存在探测“盲区”,误报、漏报现象时有发生。⑥超早期火灾探测报警技术应用还几乎处于空白。国外已开发出适合洁净空间高灵敏度感烟火灾探测报警系统,如激光式高灵敏度感烟火灾探测器,吸气式高灵敏度感烟火灾探测报警系统和气体火灾探测报警系统,与普通火灾探测报警系统相比,其探测灵敏度提高了两个数量级,甚至更多,这些系统采用了激光粒子计数、激光散射等原理监视被保护空间,以单位体积内粒子增加的多少来判断是否发生火灾,系统可在火灾发生前几小时或几天内识别潜在的火灾危险性,实现超早期火灾报警。而该技术我国目前还处于起步阶段有待进一步研究开发应用。 针对上述问题,火灾自动报警应用技术应进一步着眼于当前国际发展的新形势,加快更新改造进程,加强对数字技术和新工艺、新材料的应用,改进系统能

激光武器现状综述

激光武器现状综述 06061232李腾海子 摘要本文介绍了激光武器的分类、现状,并给出了其发展趋势 关键词激光武器 “激光 ”、“原子能”、“半导体”和“计算机”称为20世纪的“新四大发明”,对人类社会文明产生了极其深远的影响。激光技术用于军事,不仅可以提高现有常规武器的命中率,而且可为军队提供新型战术武器,从而大大增强军队在现代战争中的作战能力,其应用领域涉及雷达、测距、定向能武器、导弹、航空航天、电子对抗等方面,受到各大军事强国的重视,未来有望成为军事技术最活跃的一个领域。 到目前为止,激光技术在军事上应用主要有以下几个方面:激光制导、激光雷达、激光通信、激光测距、激光模拟、激光侦察、激光武器、激光对抗、激光告警。激光武器是一种定向能武器,它利用强大的定向发射激光束直接毁伤目标或使之失效。与传统武器相比,激光武器作为一种新概念武器,具有速度快、精度高、拦截距离远、火力转移迅速、不受外界电磁干扰、持续战斗力强等优点,而且激光武器每次使用的费用很低,通常在几美元左右,与每枚成本达几百万美元的导弹相比十分便宜。正是激光武器具有其他武器无法比拟的优点,目前世界上各军事强国都投入了大量人力和资金进行研发。根据作战用途,这种新型武器分为战术激光武器和战略激光武器两大类。战术激光武器是利用激光作为能量,像常规武器那样直接杀伤敌方人员、击毁坦克、飞机等,打击距离一般可达20 km。这种武器是一种近程激光武器,主要有使人致盲的激光枪,也有用来对付来袭飞机、导弹、军舰、坦克的激光炮。战略激光武器可攻击数千公里之外的洲际导弹,还可攻击太空中的侦察卫星和通信卫星等。根据能量大小、激光的打击方式可分为软打击和硬打击两种:软打击主要是打击导弹的导引头和整流罩,破坏其传感器和电子线路,致使导弹不能准确飞向目标。这种打击射程可超过10 km。而硬打击则是把导弹的壳体、燃料室以及整体结构彻底摧毁,使导弹在空中爆炸。按搭载载体的不同,激光武器可分为:舰载式、车载式、机载式、地基式、星载式(天基)激光武器系统。据报道,目前美、俄等世界军事大国已投入巨资用于新型高能激光武器的研发,将高能激光武器作为其提升威慑力和打击能力的重要手段.对于激光技术的研究,俄罗斯的理论研究处于领先地位,美国与以色列在激光武器应用中处于领先地位。但是在新兴激光的军事技术方面,由于我们与美国起步点相差不大,所以我们的研究处于世界领先地位,由目前我们已有能力使用激光武器拦截低空巡航导弹,如何把攻击激光雷达装载于卫星,是我国目前正在全力研究攻关的目标。 激光武器计划一直伴随着激烈反对的声音,主要阻力是技术暗礁和经费短缺。总的来说,制约激光武器发展的主要因素有:1、研制与部署费用过高。如天基激光武器的核心-“阿尔法”激光器系统的发射成本按改进型一次性运载火箭5650 美元/kg计算,全部研制与发射成本总计近1000亿美元。2、系统作战效能有限。如MTHEL系统很庞大(相当于6辆城市公共汽车) ,不便于快速机动部署;在烟雾和阴雨天,激光武器很难发挥作用等。3、后勤保障困难并存在安全隐患。在作战时,如何保燃料的供应,涉及到复杂的后勤供应问题,包括应该在哪里建两种燃料的化工厂以及如何快速运输等问题。而且激光器会排放出有毒气体,现在还没有找到可以处理这些毒气的有效办法。4、技术障碍。激光武器的几个关键技术挑战包括:在功率和效率上能远距离摧毁导弹的激光器,能使保证激光器光学性能最佳又可以保护其不受激光加热损害的光学涂层;以及控制大气扰动的主动系统。在真空高空中的激光器性能和整套系统在高空的性能都无法在地面进行验证等等。 综上所述,激光武器的发展呈现多元化现象,各国都在加紧研究激光武器,但激光武器并不像人们想象的那么简单,其研制和发展需要付出大量的时间和金钱,还有科研人员的不懈努力。目前各国普遍反对建立天基激光武器系统,因为激光武器的强大威力能使一些军事强国可以随心所欲的实时打击地球上的任何目标,科技的进步使人类自身生存和发展面临巨大挑战。 参考文献: [1]吕明春,梁红卫,高能激光武器及其技术发展,激光杂志,V.29,2008

国内外传感器技术现状与未来发展趋势

《传感器原理与应用》结课论文国外传感器现状及发展趋势 学院:计算机与信息工程学院 专业:通信工程 班级:13级通信工程 学号: : 指导教师:袁博 学年学期:2016-2017学年第一学期

摘要:传感器技术是现代技术的应用具有巨大的发展潜力,通过传感器技术的应用现状,在未来发展中存在的问题和面临的挑战,传感器技术现状与发展趋势。 关键字:传感器,现状,发展趋势。 正文: 一、传感器的定义和组成 根据国家标准(GB7665—87),传感器(transduer/sensor)的定义是:能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。 这一定义包含了以下几方面的含意:①传感器是测量装置,能完成检测任务:②它的输出旦是某一被测量,可能是物理量.也可能是化学量、生物量等;②它的输出量是某种物理量,这种量要便于传输、转换、处理、显示等,这种量可以是气、光、电物理量,但主要是电物理量;④输出输入有对应关系,且应有一定的精确程度。 关于传感器,我国曾出现过多种名称,如发送器、传送器、变送器等,它们的涵相同或相似。所以近来己逐渐趋向统一,大都使用传感器这一名称了。 但是,在我国还经常有把‘传感器”和“敏感元件”等同使用的情况。当从仪器仪表学科的角度强调是一种感受信号的装置时,称其为。传感器”:而从电子学的角度强调它是一种能感受信号的电子元件时,称其为“敏感元件”。两种

不同的提法在大多数情况下并不矛盾。例如热敏电阻,既可以称其为“温度传感器”,也可以称之为“热敏元件”。但在有些情况下则只能概括地用“传感器”一词来称谓。例如,利用压敏元件作为敏感元件,并具有质量块、弹按和阻尼等结构的加速度传感器,很难用“敏感元件%类的词称谓,而只“传感器”则更为贴切。 传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路三部分组成。 (1)敏感元件:它是直接感受被测量,并输出与被测量成确定关系的某一种量的元件。 是一种气体压力传感器的示意图。膜盒2的下半部与壳体l固接,上半部通过连扦与磁芯 4相连,磁芯4置于两个电感线圈3中,后者接人转换电路5。这里的膜盒就是敏感元件,其外部与大气压力尸。相通,部与被测量压力尸相通。当尸变化时.引起膜盒上半部移动,即输出相应的位移量。 (2)转换元件:敏感元件的输出就是它的输入,它把输入转换成电路参量。在图2—2中,转换元件是可变电感线圈3,它把输入的位移量转换成电感的变化。 (3)转换电路:上述电路参数接入转换电路.便可转换成电量输出。 实际上,有些传感器很简单.有些则较复杂,大多数是开环系统,也有些是带反馈的闭环系统。 最简单的传感器由一个敏感元件(兼转换元件)组成,它感受被测量时直接输出电量,如热电偶;有些传感器由敏感元件组成,没有转换电路,如压电式加

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