[發明專利]一種光電設備的抗激光加固方法

在審

• 申請號: 201711354760.2
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108106501A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發明（設計）人: 許家峰
• 申請（專利權）人: 佛山市校友橋網絡科技有限公司
• 主分類號: F41H13/00
• 分類號: F41H13/00
• 代理公司: 佛山幫專知識產權代理事務所(普通合伙) 44387
• 代理人: 顏春艷

本發明提出了一種光電設備的抗激光加固方法，包括(1)光譜帶通選擇：借助于光譜抑制介質或濾光介質吸收方法中的任何一種來選擇光譜帶寬；(2)采用機械光欄：當傳感器系統不工作時，設置在系統內部或外部的機械光欄；(3)采用固定濾光器：應用具有反射或吸收特性的固定濾光器，將其定位在某單一波長附近，來防止激光有害輻射；(4)采用可調濾光器：用于控制隨時間變化的光學帶寬；(5)采用限制器：作為提供保護傳感器寬帶的器材，大多數限制器是取決于輻射脈沖峰值輻照度；(6)光學開關：從外部關、開或從入射輻射束誘發開關；(7)抗激光薄膜的采用：光學薄膜是光電設備中最先接收入射激光的部分，也是易損傷的薄弱環節。

技術領域

本發明涉及一種光電設備的抗激光加固方法。

背景技術

激光問世不久,人們就產生了用激光作武器的想法,并進行了概念設計、總體技術、高能激光器、光束控制、發射系統、目標識別、瞄準和跟蹤系統、大氣傳輸、目標破壞機理等方面的大量研究工作。目前研究結果表明:激光對目標的破壞機理主要有三種效應,即熱燒蝕、力學效應和輻射破壞。實際上對目標的破壞,往往是這些效應綜合作用的結果。不管上述哪種效應,都應使目標上接收到足夠的輻照度。

隨著激光武器的發展,各種武器裝備的抗激光加固技術勢必也隨同發展。當前激光對光電裝備的破壞威脅已成為現實。美國國防部采取的措施是:

(1)在光電武器系統中,只要效費比合算,就需根據預計的激光威脅以及該系統對這種威脅的敏感性和易損性,采取相應的防護加固和對抗措施。這些系統包括現有的和正在研制中的。

(2)所有采用光電裝備的新系統,都必須檢驗它們抗激光武器攻擊的能力。這種檢查通過正常的國防武器系統新產品審議委員會或其它適當的審批程序進行。

激光對光電裝備的損傷威脅效果不僅與波長有關,還與脈沖能量、脈沖寬度、脈沖大小和能密度等有關。激光破壞機理,研究不同波長、不同脈沖形狀的激光、輻照不同材料和結構時,發生的相應作用過程,以確定激光破壞閾值,閾值的不確定范圍,以及不同輻照量下的殺傷概率。激光破壞一般分為硬破壞和軟破壞。硬破壞的破壞閾值較高,約為數千到1萬以上焦[耳]每平方厘米,如對于飛機蒙皮和導彈殼體等金屬材料的破壞就屬于硬破壞。軟破壞所需的激光功率較低。如CO2激光對8～12μm的紅外制導系統上的光電傳感器的破壞就屬于軟破壞,僅需數十焦[耳]每平方厘米。由于軟破壞易于實現,所以法國和日本等國都有人認為初期的激光防空武器,可先進行軟破壞。

發明內容

有鑒于此，本發明提出的一種光電設備的抗激光加固方法，保護光學元件、探測器免受激光損傷。

一種光電設備的抗激光加固方法，包括：

(1)光譜帶通選擇：借助于光譜抑制介質或濾光介質吸收方法中的任何一種來選擇光譜帶寬，即用具有帶通截止特性的材料做光學元件來保護光學系統，從而保護傳感器不受激光損傷，但在使用這一方法時應考慮光學元件的損傷閾值；

(2)采用機械光欄：當傳感器系統不工作時，設置在系統內部或外部的機械光欄，可防止有害威脅的傳輸，但對防止單脈沖輻射威脅時，缺乏快速響應時間；

(3)采用固定濾光器：應用具有反射或吸收特性的固定濾光器，將其定位在某單一波長附近，來防止激光有害輻射；

(4)采用可調濾光器：用于控制隨時間變化的光學帶寬；

(5)采用限制器：作為提供保護傳感器寬帶的器材，大多數限制器是取決于輻射脈沖峰值輻照度；

(6)光學開關：從外部關、開或從入射輻射束誘發開關；典型的光學開關在觸發時，從透明的光學元件變為不透明的光學元件；

(7)抗激光薄膜的采用：光學薄膜是光電設備中最先接收入射激光的部分，也是易損傷的薄弱環節；激光對光電設備的破壞，首先損傷光學薄膜，因此提高薄膜的激光損傷閾值，對保護光電設備具有重要意義。