[发明专利]一种光电设备的抗激光加固方法

说明书

本发明提出了一种光电设备的抗激光加固方法，包括(1)光谱带通选择：借助于光谱抑制介质或滤光介质吸收方法中的任何一种来选择光谱带宽；(2)采用机械光栏：当传感器系统不工作时，设置在系统内部或外部的机械光栏；(3)采用固定滤光器：应用具有反射或吸收特性的固定滤光器，将其定位在某单一波长附近，来防止激光有害辐射；(4)采用可调滤光器：用于控制随时间变化的光学带宽；(5)采用限制器：作为提供保护传感器宽带的器材，大多数限制器是取决于辐射脉冲峰值辐照度；(6)光学开关：从外部关、开或从入射辐射束诱发开关；(7)抗激光薄膜的采用：光学薄膜是光电设备中最先接收入射激光的部分，也是易损伤的薄弱环节。

技术领域

本发明涉及一种光电设备的抗激光加固方法。

背景技术

激光问世不久,人们就产生了用激光作武器的想法,并进行了概念设计、总体技术、高能激光器、光束控制、发射系统、目标识别、瞄准和跟踪系统、大气传输、目标破坏机理等方面的大量研究工作。目前研究结果表明:激光对目标的破坏机理主要有三种效应,即热烧蚀、力学效应和辐射破坏。实际上对目标的破坏,往往是这些效应综合作用的结果。不管上述哪种效应,都应使目标上接收到足够的辐照度。

随着激光武器的发展,各种武器装备的抗激光加固技术势必也随同发展。当前激光对光电装备的破坏威胁已成为现实。美国国防部采取的措施是:

(1)在光电武器系统中,只要效费比合算,就需根据预计的激光威胁以及该系统对这种威胁的敏感性和易损性,采取相应的防护加固和对抗措施。这些系统包括现有的和正在研制中的。

(2)所有采用光电装备的新系统,都必须检验它们抗激光武器攻击的能力。这种检查通过正常的国防武器系统新产品审议委员会或其它适当的审批程序进行。

激光对光电装备的损伤威胁效果不仅与波长有关,还与脉冲能量、脉冲宽度、脉冲大小和能密度等有关。激光破坏机理,研究不同波长、不同脉冲形状的激光、辐照不同材料和结构时,发生的相应作用过程,以确定激光破坏阈值,阈值的不确定范围,以及不同辐照量下的杀伤概率。激光破坏一般分为硬破坏和软破坏。硬破坏的破坏阈值较高,约为数千到1万以上焦[耳]每平方厘米,如对于飞机蒙皮和导弹壳体等金属材料的破坏就属于硬破坏。软破坏所需的激光功率较低。如CO2激光对8～12μm的红外制导系统上的光电传感器的破坏就属于软破坏,仅需数十焦[耳]每平方厘米。由于软破坏易于实现,所以法国和日本等国都有人认为初期的激光防空武器,可先进行软破坏。

发明内容

有鉴于此，本发明提出的一种光电设备的抗激光加固方法，保护光学元件、探测器免受激光损伤。

一种光电设备的抗激光加固方法，包括：

(1)光谱带通选择：借助于光谱抑制介质或滤光介质吸收方法中的任何一种来选择光谱带宽，即用具有带通截止特性的材料做光学元件来保护光学系统，从而保护传感器不受激光损伤，但在使用这一方法时应考虑光学元件的损伤阈值；

(2)采用机械光栏：当传感器系统不工作时，设置在系统内部或外部的机械光栏，可防止有害威胁的传输，但对防止单脉冲辐射威胁时，缺乏快速响应时间；

(3)采用固定滤光器：应用具有反射或吸收特性的固定滤光器，将其定位在某单一波长附近，来防止激光有害辐射；

(4)采用可调滤光器：用于控制随时间变化的光学带宽；

(5)采用限制器：作为提供保护传感器宽带的器材，大多数限制器是取决于辐射脉冲峰值辐照度；

(6)光学开关：从外部关、开或从入射辐射束诱发开关；典型的光学开关在触发时，从透明的光学元件变为不透明的光学元件；

(7)抗激光薄膜的采用：光学薄膜是光电设备中最先接收入射激光的部分，也是易损伤的薄弱环节；激光对光电设备的破坏，首先损伤光学薄膜，因此提高薄膜的激光损伤阈值，对保护光电设备具有重要意义。