热辐射法测量脉冲大能量激光场分布的研究

摘要

本文提出了一种热辐射测量脉冲激光能量的测试方法，解决了利用靶材温升反演激光能量和空间能量分布的问题。论文主要研究利用激光辐照技术，使得膜层吸收激光能量并转化为热量，建立红外热像仪以非接触方式测量热辐射图像，以及温度矩阵反演激光能量的方法，建立温度与能量的对应关系。并采用Matlab软件绘图实现空间三维场分布的显示。
　　该测试系统主要由1064nm的激光器、500W的功率计、1cm和0.5cm厚的靶材、精度为±2℃且测量范围在0～300℃的红外热像仪以及数据处理软件等构成。工作原理:放置在激光器作用距离为1.8m处的靶材石墨薄膜接收激光能量后，通过红外热像仪拍摄靶材光斑上的热辐射图像，通过获取的温度值反演激光能量。通过该系统实现了对单脉冲激光的场分布测量，系统误差为7％，系统简单，便于扩展和升级。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 激光能量测量技术的发展现状

1．3 激光空间能量分布测量的发展现状

1．4 热辐射测量温度的发展现状

1．5 本文研究主要内容

第二章 脉冲激光能量及场分布物理模型的建立

2．1 热传学基本理论研究

2．2 热辐射法基本理论研究

2．3 脉冲激光能量空间场分布模型的建立

第三章 脉冲激光能量及场分布测试系统的工作原理及测试技术

3．1 引言

3．2 脉冲激光能量及场分布测试系统的工作原理

3．3 系统主要组成部分

3．4 脉冲激光能量及场分布测试技术

第四章 激光光斑的热辐射图像处理及能量反演

4．1 引言

4．2 热辐射图像处理

4．3 数据处理

4．4 激光能量反演

4．5 误差分析

4．6 三维场分布的模型建立

4．7 结论

第五章 总结与展望

致谢

参考文献

附录