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本實(shí)用新型提供了一種激光束現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定裝置，包括標(biāo)定板、調(diào)平裝置、CCD 相機(jī)和處理器；所述標(biāo)定板設(shè)置于調(diào)平裝置上，其具有三個(gè)通孔，其中第一通孔和第二通孔連線與第一通孔和第三通孔連線垂直；所述 CCD 相機(jī)用于對(duì)投射有光斑的標(biāo)定板進(jìn)行成像；所述處理器用于對(duì)成像進(jìn)行數(shù)字圖像分析得到激光束與機(jī)床主軸的偏角。本實(shí)用新型通過機(jī)床各軸的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)激光位移傳感器，采用 CCD 相機(jī)拍攝激光束光斑在標(biāo)定板上的圖像，通過數(shù)字圖像分析精確測(cè)定激光束的方位特性，以對(duì)后期的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)償。

裝備制造業(yè)是一個(gè)國(guó)家的脊梁”；五軸數(shù)控機(jī)床作為高端裝備的代表，是加工復(fù)雜空間曲面的唯一手段，起著不可替代的作用，成為衡量國(guó)家裝備制造水平的重要標(biāo)志。我國(guó)是機(jī)床制造和消費(fèi)大國(guó)，但不是強(qiáng)國(guó)，高檔數(shù)控機(jī)床主要依賴進(jìn)口。2018年我國(guó)機(jī)床進(jìn)口總額165億美元(占機(jī)床消費(fèi)總額近57%），由于禁運(yùn)，制約我國(guó)裝備制造水平提升。 國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃設(shè)立了“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”國(guó)家科技重大專項(xiàng)。本項(xiàng)目面向這一國(guó)家重大需求，研制了激光高精度多誤差參數(shù)的快速綜合測(cè)量?jī)x，通過誤差補(bǔ)償，顯著提高數(shù)控機(jī)床的制造與加工精度。

本發(fā)明涉及一種激光雷達(dá)系統(tǒng)回波能量的計(jì)算模型。本模型基于光線追跡方法，可用于任意激光強(qiáng) 度分布、任意孔徑遮擋的共軸或雙軸激光雷達(dá)系統(tǒng)，獲取探測(cè)器于任意像面位置處所接收的激光回波能 量。本發(fā)明提出的激光回波能量計(jì)算模型具有普適性強(qiáng)、精度高、速度快等特點(diǎn)。 

【研究背景】 圖1所示高斯光斑、平頂圓光斑和環(huán)形光斑作用在材料上的光強(qiáng)與溫度場(chǎng)分布示意圖，常規(guī)高斯光束能量分布不均勻，中心能量強(qiáng)邊緣能量弱，使用高斯分布聚焦光斑進(jìn)行激光焊接時(shí)，由于光斑中心部分吸收的激光能量高，材料容易熔化氣化蒸發(fā)，從而產(chǎn)生飛濺、形成凹陷和空洞等缺陷。平頂光斑作用在材料上時(shí)，用于熱傳導(dǎo)的作用，還是會(huì)造成中心與邊緣的溫度場(chǎng)分布不均勻，焊接熔深呈現(xiàn)月牙分布?？刂骑w濺、凹陷和空洞等缺陷的關(guān)鍵因素是控制激光束的能量分布，減少中心材料溫度和以及焊點(diǎn)中心和邊緣的溫度差。合理設(shè)計(jì)的環(huán)形光斑，有利于獲得相對(duì)均勻性的溫度場(chǎng)分布和相對(duì)均勻的熔深分布，減少飛濺、凹陷和空洞等焊接缺陷，是目前高端激光焊接應(yīng)用的一個(gè)技術(shù)發(fā)展方向。 圖1 不同光斑的光強(qiáng)分布和在材料上的溫度場(chǎng)分布 【痛點(diǎn)問題】 現(xiàn)有基于擺動(dòng)掃描方式和點(diǎn)環(huán)形模式可調(diào)光纖激光器，在一定程度上解決了激光焊接的飛濺問題，但是存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備制造成本和維護(hù)成本高，而且不太適合高精密或大功率厚板的激光焊接。 【解決方案】 本成果從激光光學(xué)聚焦頭的設(shè)計(jì)上，提出了申請(qǐng)專利技術(shù)的基于衍射光學(xué)元件和折射光學(xué)元件的環(huán)形光斑或點(diǎn)環(huán)產(chǎn)生方法，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)靈活方便，可適用于高精密激光焊接、高反射材料加工和高功率厚板激光焊接。 （1）基于衍射光學(xué)元件的環(huán)形光斑產(chǎn)生方法 為了解決能量分布不均勻以及光束敏感性的問題，本成果通過螺旋相位板產(chǎn)生渦旋光束來獲得環(huán)形光斑進(jìn)行焊接。螺旋相位板是一種具有固定折射率的透明板，其一面是平面結(jié)構(gòu)，相對(duì)面具有螺旋形狀結(jié)構(gòu)，類似于旋轉(zhuǎn)臺(tái)階，如圖2所示。 圖2 螺旋相位板結(jié)構(gòu) 螺旋相位板其厚度隨著方位角的變化而變化。高斯分布的激光束從螺旋相位板平面端面入射，光束中心與螺旋相位板中心對(duì)齊，出射的光束相位被改變，附加一個(gè)螺旋相位因子，能量分布變?yōu)榄h(huán)形分布，出射的光束變?yōu)闇u旋光束，其中l(wèi)為渦旋光束的拓?fù)浜蓴?shù)，影響渦旋光束能量較低區(qū)域的大小。螺旋相位板的臺(tái)階高度通常為微米量級(jí)，并且初始光束都是通過擴(kuò)束系統(tǒng)擴(kuò)束的，基本沒有發(fā)散，因此，螺旋相位板對(duì)光束光強(qiáng)基本沒有衰減，而只是改變光束的相位。利用螺旋相位板產(chǎn)生的渦旋光束解決了能量分布均勻性的問題，同時(shí)用螺旋相位板產(chǎn)生的渦旋光束的穩(wěn)定性好，環(huán)形的能量分布特點(diǎn)，不容易受到外界其他因素影響，可以較為穩(wěn)定地保持光斑均勻性。本成果具體產(chǎn)生渦旋光束的光路圖如圖3所示。表1給出了不同拓?fù)鋽?shù)渦旋光束的光場(chǎng)分布。 圖3 產(chǎn)生渦旋光束的光路圖 表1 不同拓?fù)鋽?shù)渦旋光束的光場(chǎng)分布 本成果設(shè)計(jì)加工了產(chǎn)生渦旋光束的衍射光學(xué)元件，通過組合獲得了不同拓?fù)鋽?shù)的渦旋光束，圖4給出實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)的渦旋光束，相對(duì)其他方法產(chǎn)生的環(huán)形光斑，采用渦旋光束方式產(chǎn)生環(huán)形光斑的好處是，離開焦面還能保持環(huán)狀光強(qiáng)分布。除了在激光增材制造有用外，這種光束未來在切割、焊接、打孔等方式都有應(yīng)用，可以獲得更好的溫度場(chǎng)分布和更好的激光加工效果。 圖4 實(shí)驗(yàn)生產(chǎn)的渦旋光束 （2）基于折射光學(xué)元件的環(huán)形光斑或點(diǎn)環(huán)光斑產(chǎn)生方法 圖5為基于折射光學(xué)元件的環(huán)形光斑的產(chǎn)生方法，包括透射式的和全反射式的結(jié)構(gòu)，后面根據(jù)不同的焊接溫度場(chǎng)分布設(shè)計(jì)不同組合的環(huán)形光斑。 （a）三鏡方案 （b）兩鏡方案 （c）單鏡方案 圖5 基于折射光學(xué)元件的環(huán)形光斑的產(chǎn)生方法

本發(fā)明公開了一種用于激光脈沖整形的等離子體開關(guān)，該等離 子體開關(guān)的背景氣體中混有易電離的氣體，并使氣體能夠處于不斷流 動(dòng)的狀態(tài)，開關(guān)中還放置有冷卻裝置。易電離的氣體可以為三乙胺。 開關(guān)的具體結(jié)構(gòu)包括真空腔，以及位于真空腔內(nèi)的第一透鏡、第二透 鏡、風(fēng)扇和熱交換器；第一透鏡、第二透鏡為兩個(gè)相同的 ZnSe 透鏡， 真空腔上開有兩個(gè)正對(duì)的觀察窗，用于激光的輸入和輸出；真空腔的 兩個(gè)觀察窗的中心，與第一透鏡、第二透鏡的中心在

成果與項(xiàng)目的背景及主要用途 我國(guó)城市交通基礎(chǔ)設(shè)施的交通供給能力不能滿足現(xiàn)實(shí)和潛在的交通需求，基礎(chǔ)設(shè)施短缺與其利用的低效率并存，交通管理智能化可以提高路網(wǎng)通行效率、提高道路利用率；智能化、全天候的交通信息采集處理系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能化管理的前提和基礎(chǔ)。 本成果發(fā)明了一種具有安全、無障礙、全天候、在多車道及各種速度下準(zhǔn)確測(cè)量車速、流量、車型和道路利用率等多種信息的交通信息采集、信息處理系統(tǒng)，包含激光測(cè)量裝置和交通信息智能處理軟件兩個(gè)組成模塊。

本發(fā)明公開了一種激光加工設(shè)備的光纖承載支架，其是由相互平行的橫梁和光纖承載支座、以及橫跨在兩者的左右立柱共同構(gòu)成的框架結(jié)構(gòu)，其中橫梁用于提供激光頭執(zhí)行左右移動(dòng)的軌道；光纖承載支座上設(shè)置有掛鉤組件，該掛鉤組件由多個(gè)間隔分布的掛鉤一體構(gòu)成并可沿著承載支座左右滑動(dòng)，光纖從光纖激光器引出并依次呈環(huán)形地纏繞經(jīng)過這些掛鉤，其末端連接至激光頭；此外光纖承載支座和左右立柱上分別設(shè)置有滑輪，兩根纜線分別繞過沿著順時(shí)針和逆時(shí)針方向繞過三個(gè)滑輪并各自連接在激光頭和掛鉤組件的左右兩側(cè)，由此提供激光頭與光纖之間的同步移動(dòng)。通

?  成果簡(jiǎn)介：該項(xiàng)目采用高功率高效半導(dǎo)體單管激光器做為泵浦源，利用摻雜雙包層光纖、光子晶體光纖、雙包層光纖光柵，采用特有的高效驅(qū)動(dòng)電源技術(shù)，為大功率光纖激光技術(shù)產(chǎn)業(yè)化提供最佳的解決方案。大功率光纖激光器是近年來發(fā)展的最新激光技術(shù)之一，是大功率激光器小型化、全固化、集成化發(fā)展的一個(gè)重要方向和趨勢(shì)，是繼燈泵固體激光器、半導(dǎo)體泵浦固體激光器之后的第三代激光器，是當(dāng)前國(guó)際上著力開發(fā)的新型激光器件，已成為激光在軍事和商業(yè)應(yīng)用中的重要技術(shù)。該項(xiàng)目將實(shí)現(xiàn)532nm、1064nm、1540nm

本系列激光雷達(dá)具有更高精度、更小盲區(qū)、更大視野、更加小巧等特點(diǎn)，且實(shí)現(xiàn)了更復(fù)雜情況的檢測(cè)與適用性，如GD-B型支持地毯、電線、臺(tái)階、懸崖等的檢測(cè)，GD-C型實(shí)現(xiàn)的固態(tài)無需旋轉(zhuǎn)的360°避障，且支持多機(jī)不互擾等優(yōu)點(diǎn)，具有行業(yè)先進(jìn)水平，且在一定范圍內(nèi)降低了成本，具有量好的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)前景。

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