光电技术新成果及其应用-航空制造技术.PDF

专 题 SPECIAL TOPIC 光电技术新成果及其应用 ——中航工业制造所光电技术发展综述 New Achievement and Application of Optics and Electronics Technology 中航工业北京航空制造工程研究所  耿宏伟 中航工业北京航空制造工程研究所光电技术专业成立于2002年，借助制造所 技术门类齐全、工艺技术手段先进和所拥有的高能束流加工技术国防重点实验室等 技术优势，目前已经发展成为涵盖装备生产、型号研制和新技术预研的全流程专业 化研发机构。10多年来，在军方、政府和集团公司的支持下，光电技术专业团队围 绕固体激光器及其工程化应用技术，先后承担了多项预先研究、产品开发和型号研 制任务，在高功率固体激光器及激励源技术、光参量振荡（OPO）激光器技术、激光 高效损伤技术、激光应用相关技术（包括储能供电、热管理技术、光束质量控制及相 干合成技术）等方面取得了突破，形成了相应的系统级产品并得到应用。 中航工业北京航空制造工程研 能供电、热管理技术、光束质量控制 具有结构紧凑、牢固耐用、无污染、输 究所光电技术专业成立于 2002 年， 及相干合成技术）等方面取得了突 出功率高等综合优势，在民用和军用 借助制造所技术门类齐全、工艺技术 破，形成了相应的系统级产品并得到 领域都获得了大量应用。比较典型 手段先进和所拥有的高能束流加工 应用。 的应用包括激光加工（打孔、焊接、冲 技术国防重点实验室等技术优势，目 击强化等）、医疗、测距、雷达、制导、 前已经发展成为涵盖装备生产、型号 高功率固体激光器及激励源 光电对抗等多个方向。随着固体激 研制和新技术预研的全流程专业化 技术 光器功率水平的不断提升，有望未来 研发机构。10 多年来，在军方、政府 激光器是通过激光工作物质将 应用于定向能武器系统，使以动能武 和集团公司的支持下，光电技术专业 其他形式的能量转变为相干光的装 器、化学能武器为主的常规军事技术 团队围绕固体激光器及其工程化应 置。按照产生激光的工作物质的不 再添光能武器新军。 用技术，先后承担了多项预先研究、 同可以分为气体激光器、固体激光 固体激光器是指以均匀掺入少 产品开发和型号研制任务，在高功率 器、半导体激光器、光纤激光器、化学 量激活离子的光学晶体或光学玻璃 固体激光器及激励源技术、光参量振 激光器和自由电子激光器等。世界 作为工作物质的一类激光器。虽然 荡（OPO）激光器技术、激光高效损 上出现的第一台红宝石激光器就是 可用于作为激光工作物质的晶体和 伤技术、激光应用相关技术（包括储 一台固体激光器。由于固体激光器 玻璃有上百种，但工程化应用最多 66 航空制造技术·2013 年第 21 期 Optics and Electronics Technology 光电技术 的主要为红宝石、掺钕钇铝石榴石 射（ASE）损耗储存能量，不能转化 值要求产生一基准电压送入恒流控 +3 （Nd ：YAG）和钕玻璃等。由于掺钕 成激光输出；泵浦产生的热量需要 制电路作为电流控制基准信号，此时 钇铝石榴石晶体具有导热性好，不仅 通过冷却系统迅速带出散掉，否则， 恒流电路处于待命状态。当收到 LD 可以单脉冲运转，还可以高重复频率 系统局部过热会导致元件损伤甚至 工作指令后，电流控制基准信