大数跨境
0
0

上天工程中不可忽视的激光和光学技术

上天工程中不可忽视的激光和光学技术 光电汇OESHOW
2021-02-08
0
导读:激光技术助力航天领域


近日,我国拍摄的第一张火星近照被微信朋友圈刷屏,这其中高分辨率相机功不可没。其实,在我国的许多上天工程中,光学技术早已发挥着巨大作用。例如,2020年航天发射活动的收官之作——“嫦娥五号”探月任务,就运用到许多激光和光学技术。



这篇文章将站在激光人的角度,为大家汇总一下这个任务用到的(或者将来会用到的)先进激光技术:


01

激光冲击强化



要想让航天器能顺利的飞上太空,就需要材料具有非常好的刚性和柔韧度,材料的选择固然重要,但是后期的加工也非常重要,例如激光冲击强化。激光冲击强化技术是利用强激光束产生的等离子冲击波,提高金属材料的抗疲劳、耐磨损和抗腐蚀能力的一种高新技术。简言之就是激光就好像一把小锤子,当这把小锤子能量特别大的时候,就会在锤子的最前面产生等离子体冲击波,这个等离子体冲击波具有很高的压力,当作用到材料表面的时候,就会在材料表层形成密集、稳定的位错结构,使表面硬化。


广告2秒钟


长春新产业可以提供从近红外的1064 nm到紫外的266 nm波长高能量激光器,满足激光冲击强化需求。


CNI高能量脉冲激光器

单脉冲能量可达20 J

脉宽<4 ns

重复频率1 Hz-25 kHz可选


02

激光推进



造飞船的材料有了,那怎么飞上去的,这又是一个问题。目前的方法是采用液态氢和液态氧(或者其它燃料)作为燃料,通过火箭发射航天器进入太空。但是这种方法导致推力受限,有效载荷低。目前科学家一直在研究一种新型的推进方式——激光推进(激光推进是利用远距离高能激光加热工质,使得工质气体热膨胀或者产生电流间接产生推力,推动飞行器前进的新概念推进技术)。再把激光比喻成锤子,这回对准的不是材料了,是火箭后面的工作物质,砸到上面这个物质后,物质一膨胀,就会产生反向的推力,来推动火箭前进,这就需要小锤不仅力气要大,还要够快。


广告2秒钟


长春新产业可以提供单脉冲能量为1 μJ-20 J的CNI脉冲激光器,提供所需的激光推进力。


CNI脉冲激光器


单脉冲能量:1 μJ-20 J

重复频率:1 Hz~200 kHz

脉冲宽度:0.8 ns~200 ns

结构紧凑,稳定可靠

03
原子钟

火箭飞起来了,那怎么导航呢?有人可能会说了,用“北斗”啊!没错,就是用咱们自己的北斗导航。不过又有人要问了,这和原子钟有什么关系呢?其实原子钟一直是导航系统的重要组成部分,没有原子钟,导航系统可谓是“失之毫厘,谬以千里”。最具代表性的是铯原子钟,首先用六束激光在六面敲,让铯原子冷静冷静(原子冷却),然后轻轻一敲,铯原子就飞出去了,直到探测到铯原子的天然共振频率,确定秒长。


广告2秒钟


长春新产业可以提供输出功率为1~500 W的CNI高稳定性激光器,提供连续模式、高稳定性、光斑好的激光。


CNI高稳定性激光器

输出功率:1~500 W

功率稳定性:<1%

光点稳定性:<0.05 mrad

光斑模式:TEM00


04
月球土壤分析

万事具备,月壤采集回来了。科研人员需要对三斤多的土进行物质成分分析。这次“双面锤”上场。一面拉曼敲分子,小锤一敲,分子就眼冒金星,拉曼特征谱线展露无遗。另一面LIBS敲原子,几锤下去,各元素忙报姓名缴械投降。锤子“挥舞”间,月壤中的物质成分就这样被析毫剖厘。


广告2秒钟


长春新产业可以提供光谱线宽<0.00001 nm的CNI单频/窄线宽激光器(拉曼专用);脉冲宽度<6 ns的CNI脉冲激光器(LIBS专用)。




CNI单频/窄线宽激光器(拉曼专用)

光谱线宽:<0.00001 nm

噪声<0.5%

光斑模式TEM00

M2<1.2



CNI脉冲激光器(LIBS专用

冷、小体积

可7*24小时连续工作

脉冲宽度:<6 ns

单脉冲能量:1-100 mJ

重复频率:1 Hz~20 Hz


来源:长春新产业


END



特色栏目



扫码关注我们


光电汇媒体以原创文章专注发布激光光学领域的市场分析、光电器件和技术的专业解答、一手资讯、线上直播等信息,让光学人快速读懂光电圈。

 

免责

声明

本文注明来源为其他媒体或网站的文/图等稿件均为转载,如涉及版权等问题,请作者在20个工作日之内联系我们,我们将协调给予处理。最终解释权归光电汇所有。


本文版权所有,公众号如需转载

请联系oepn@siom.ac.cn

商务合作,请联系

季先生 18018304797

觉得有用,请点这里↓↓

【声明】内容源于网络
0
0
光电汇OESHOW
国内知名的光子产业媒体平台,信息创造价值
内容 5691
粉丝 0
光电汇OESHOW 国内知名的光子产业媒体平台,信息创造价值
总阅读640
粉丝0
内容5.7k