基于國(guó)家安全窄脈沖激光對(duì)無人機(jī)成像濾光片的損傷

近年來，境外不法分子對(duì)于軍隊(duì)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(duì)民航安全、國(guó)家秘密的保護(hù)以及對(duì)此類無人機(jī)的猖狂應(yīng)提前做好遏制與對(duì)抗措施。常見無人機(jī)航拍系統(tǒng)一般工作波段在可見光400-700nm，激光雷達(dá)工作波段在905nm，強(qiáng)激光雷達(dá)可達(dá)1.06um，由于濾光片的限制，激光無法直接對(duì)探測(cè)器造成損傷，但是可以對(duì)位于探測(cè)器前的濾光片造成損傷，在強(qiáng)激光下對(duì)濾光片造成損傷導(dǎo)致無人機(jī)成像系統(tǒng)癱瘓。

（圖取材網(wǎng)絡(luò)，侵刪）

以上這類位于成像系統(tǒng)外的強(qiáng)激光對(duì)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(jī)航拍以及對(duì)抗無人機(jī)的雙向發(fā)展，迫切需求開展短脈沖激光對(duì)光學(xué)窗口的帶外損傷研究。

針對(duì)400-700nm帶通濾光片與905nm窄帶濾光片，對(duì)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(jì)算窄脈沖激光對(duì)濾光片的帶外損傷計(jì)算模型，分析不同入射角和偏振下對(duì)帶通濾光片駐波場(chǎng)、溫度場(chǎng)及應(yīng)力場(chǎng)哦變化，計(jì)算不同入射角下帶通濾光片對(duì)激光的損傷閾值。

（激埃特環(huán)境檢測(cè)NBP870超窄帶濾光片）

目前國(guó)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(duì)抗帶通濾光片的實(shí)驗(yàn)，從而分析測(cè)量帶通濾光片對(duì)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(yuǎn)高于二氧化硅膜層，因而濾光片的損傷主要由Ti3O5引起。同時(shí)，駐波場(chǎng)對(duì)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(chǎng)變化進(jìn)而導(dǎo)致薄膜吸收率改變。駐波場(chǎng)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(duì)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(duì)帶通濾光片帶外損傷特性研究》----