CN115355524B - 激光点火起爆系统及方法 - Google Patents

激光点火起爆系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115355524B
CN115355524B CN202210759804.4A CN202210759804A CN115355524B CN 115355524 B CN115355524 B CN 115355524B CN 202210759804 A CN202210759804 A CN 202210759804A CN 115355524 B CN115355524 B CN 115355524B
Authority
CN
China
Prior art keywords
ignition
laser
detection
upper computer
instruction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210759804.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115355524A (zh
Inventor
杨鹏
潘子军
李龙刚
丁婵
刘瑜
张培
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian Aerospace Precision Electromechanical Institute
Original Assignee
Xian Aerospace Precision Electromechanical Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Aerospace Precision Electromechanical Institute filed Critical Xian Aerospace Precision Electromechanical Institute
Priority to CN202210759804.4A priority Critical patent/CN115355524B/zh
Publication of CN115355524A publication Critical patent/CN115355524A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115355524B publication Critical patent/CN115355524B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23Q—IGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
    • F23Q13/00—Igniters not otherwise provided for
    • F23Q13/005—Igniters not otherwise provided for using light, e.g. sunlight or laser
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23Q—IGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
    • F23Q21/00—Devices for effecting ignition from a remote location
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

本发明涉及激光点火，具体涉及激光点火起爆系统及方法。本发明的目的是解决现有激光点火系统存在指令响应时延长、光路损耗大的技术问题，提供激光点火起爆系统及方法，该系统包括上位机、控制电路、检测激光器、点火激光器、光电探测器、合束器、光连接器和火工品，检测激光器和点火激光器的中心波长不等，其输入端均与控制电路连接，其输出端均与合束器的一端连接，合束器的另一端与光连接器的一端连接，光连接器的另一端镀膜后形成镀膜端，镀膜端具有波长选择特性，且靠近火工品的点火部位，合束器远离光连接器的一端与光电探测器的输入端连接，光电探测器的输出端与控制电路相互连接，控制电路还与上位机相互连接，用于接收控制指令。

Description

激光点火起爆系统及方法
技术领域
本发明涉及激光点火，具体涉及激光点火起爆系统及方法。
背景技术
近年来，随着半导体激光器、光纤等光器件及火工品技术的发展，激光点火作为一种新型点火方式，逐步替代传统的电子点火，在航空航天领域应用前景广阔。
目前，中国专利CN110486750A公开了一种基于双光纤双波长自检的半导体激光点火系统，包括驱动控制模块、点火光源、检测光源、光开关、点火激光器、光电探测器和多个光纤连接器，通过光开关控制点火光路和检测光路的切换，实现光路检测和点火。但是这种通过光开关进行切换的方式，不仅指令响应时延长，还可能存在回跳抖动现象，难以满足指令快速响应的要求。此外，该专利还涉及多个光连接器，一定程度上增大了通路损耗。
发明内容
本发明的目的是解决现有激光点火系统中，存在指令响应时延长、光路损耗大的技术问题，提供激光点火起爆系统及方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术解决方案如下：
一种激光点火起爆系统，其特殊之处在于：包括上位机、控制电路、检测激光器、点火激光器、光电探测器、合束器、光连接器和火工品，所述检测激光器与点火激光器的中心波长不等；所述控制电路与所述上位机相互连接，用于接收上位机发出的控制指令，并根据所述控制指令控制所述检测激光器、点火激光器、光电探测器工作；所述控制指令包括检测指令和点火指令；
所述检测激光器和点火激光器的输入端分别与所述控制电路对应的检测控制端和点火控制端连接，所述检测激光器用于根据所述检测指令输出检测激光信号，所述点火激光器用于根据所述点火指令输出点火激光信号；
所述检测激光器和点火激光器的输出端均与所述合束器的一端连接，合束器的另一端与所述光连接器的一端连接，光连接器的另一端镀膜后形成镀膜端，且靠近所述火工品的点火部位；所述镀膜端具有波长选择特性，用于反射所述检测激光信号和透射所述点火激光信号；
所述合束器远离所述光连接器的一端还与所述光电探测器的输入端连接，所述光电探测器与所述控制电路相互连接；所述光电探测器用于接收所述镀膜端反射的检测激光信号，并将所述检测激光信号转换为电压信号送入所述控制电路。
同时，本发明还提供一种激光点火起爆方法，用于实现上述一种激光点火起爆系统，其特殊之处在于：包括以下步骤：
步骤1，上位机向控制电路发送检测指令，所述控制电路根据所述检测指令驱动检测激光器和光电探测器；
步骤2，检测激光器经驱动后输出的检测激光信号经过合束器传输至光连接器，所述光连接器的镀膜端利用波长选择特性将所述检测激光信号全反射，并经过所述合束器传输至所述光电探测器；
步骤3，光电探测器将所述检测激光信号转换为电压信号，所述电压信号通过所述控制电路传输至所述上位机；
步骤4，上位机根据所述电压信号计算通路损耗值；
步骤5，上位机根据所述通路损耗值判断是否能够点火起爆，若所述通路损耗值小于损耗阈值，则所述上位机发送点火指令至所述控制电路，所述控制电路根据所述点火指令驱动点火激光器；
步骤6，点火激光器经驱动后输出的点火激光信号经过所述合束器传输至所述光连接器，所述光连接器的镀膜端利用波长选择特性，将所述点火激光信号全透射至火工品的点火部位点火，即可完成激光点火起爆。
进一步地，步骤4中所述上位机根据所述电压信号计算所述通路损耗值，计算公式为：
其中，L为所述通路损耗值，PA为所述检测激光器的输出光功率，PB为根据所述电压信号计算出的光功率，PB的计算公式为：
PB＝(V-V0)/α
其中，V为所述电压信号的电压值，V0为所述光电探测器的无光电压参数，α为所述光电探测器的响应度。
进一步地，步骤5中上位机根据所述通路损耗值判断是否能够点火起爆，若所述通路损耗值大于或等于所述损耗阈值，则所述上位机向用户发送警报指令。
进一步地，步骤4中上位机计算得出所述通路损耗值后，根据所述通路损耗值实时显示通路损耗数据曲线。
本发明还提供一种激光点火起爆系统，其特殊之处在于：包括上位机、控制电路、检测激光器、分束器、N个点火通道、具有N个通道的光连接器和火工品，其中，N≥2，且为正整数；所述控制电路的输入端与所述上位机相互连接，用于接收上位机发出的控制指令，并根据所述控制指令控制所述检测激光器和N个所述点火通道工作；所述控制指令包括检测指令和点火指令；所述控制电路的检测控制端和点火控制端，分别与所述检测激光器的输入端、N个所述点火通道连接；
所述检测激光器用于根据所述检测指令输出检测激光信号，所述检测激光器的输出端与所述分束器连接；所述检测激光器发出的检测激光信号经所述分束器后分为N个检测激光信号，分别进入N个所述点火通道，N个所述点火通道的输出端分别与所述光连接器的N个通道连接；所述光连接器的N个通道的输出端镀膜后形成N个镀膜端，N个所述镀膜端分别靠近所述火工品的N个点火部位；
所述点火通道包括点火激光器、光电探测器和合束器，所述点火激光器的输入端与所述控制电路的点火控制端连接，用于根据所述点火指令输出点火激光信号；所述合束器的一端分别与所述点火激光器的输出端、所述光电探测器的输入端连接，同时还用于接收对应通道的所述检测激光信号，所述合束器的另一端与所述光连接器的对应通道连接；所述光电探测器与所述控制电路相互连接，用于接收所述光连接器对应通道的镀膜端反射的检测激光信号，并将所述检测激光信号转换为电压信号送入所述控制电路；
所述检测激光信号与点火激光信号的波长不等，所述镀膜端具有波长选择特性，用于反射所述检测激光信号和透射所述点火激光信号。
同时，本发明还提供一种激光点火起爆方法，用于实现上述一种激光点火起爆系统，，其特殊之处在于：包括以下步骤：
步骤1，上位机向控制电路发送检测指令，所述控制电路根据所述检测指令分别驱动检测激光器和N个光电探测器，其中，N≥2，且为正整数；
步骤2，检测激光器经驱动后输出的检测激光信号经过分束器后分为N路检测激光信号，N路所述检测激光信号分别经过N个合束器传输至N路光连接器，所述N路光连接器的镀膜端利用波长选择特性将N路所述检测激光信号全反射，并分别经过N个所述合束器传输至N个所述光电探测器；
步骤3，N个所述光电探测器分别将N路所述检测激光信号转换为N路电压信号，所述电压信号通过所述控制电路传输至所述上位机；
步骤4，上位机根据N路所述电压信号分别计算得出N个通路损耗值；
步骤5，上位机根据N个所述通路损耗值判断是否能够点火起爆，若所述N个所述通路损耗值均小于损耗阈值，则所述上位机发送点火指令至所述控制电路，所述控制电路根据所述点火指令分别驱动N个点火激光器；
步骤6，N个所述点火激光器经驱动后输出的N路点火激光信号分别经过N个所述合束器传输至所述N路光连接器，所述N路光连接器的镀膜端利用波长选择特性，将N路所述点火激光信号分别全透射至火工品的N个点火部位，即可完成多路激光点火起爆。
进一步地，步骤4中，所述上位机根据如下计算公式分别计算得出N个所述通路损耗值：
其中，L为所述通路损耗值，PA为所述检测激光器的输出光功率，PB为根据所述电压信号计算出的光功率，PB的计算公式为：
PB＝(V-V0)/α
其中，V为所述电压信号的电压值，V0为所述光电探测器的无光电压参数，α为所述光电探测器的响应度。
进一步地，步骤5中所述上位机根据N个所述通路损耗值判断是否能够点火起爆，若所述通路损耗值大于或等于所述损耗阈值，则所述上位机向用户发送警报指令。
进一步地，步骤4中上位机计算得出所述通路损耗值后，根据所述通路损耗值实时显示通路损耗数据曲线。
本发明相比现有技术具有的有益效果：
1、本发明提供的一种激光点火起爆系统，通过合束器和光连接器镀膜端的波长选择特性的结合，一方面能够对检测激光信号进行全反射后实现检测功能，另一方面对点火激光信号进行全透射后实现激光点火，完全替代现有技术中的光开关，有效避免了光开关切换时产生的切换时延，而且仅采用一个光连接器，结构简单，减小了通路损耗，易于工程化生产应用。基于上述系统，本发明同时还提供一种激光点火起爆方法。
2、本发明还提供一种激光点火起爆系统，在上述激光点火起爆系统的基础上实现多路扩展，通过利用分束器共用检测激光器，同时相应增加其他光器件数量的扩展方式，结合多路光连接器，以此实现多路激光点火。基于上述系统，本发明同时还提供一种激光点火起爆方法。
附图说明
图1为本发明提供的一种激光点火起爆系统实施例一中的连接示意图；
图2为本发明图1实施例一中的通路损耗数据曲线；
图3为本发明提供的一种激光点火起爆系统实施例二中的连接示意图；
附图标记说明：
1-控制电路，2-检测激光器，3-点火激光器，4-光电探测器，5-合束器，6-光连接器，7-火工品，8-分束器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地说明。
实施例一
本发明实施例一提供了一种激光点火起爆系统，如图1所示，包括上位机、控制电路1、检测激光器2、点火激光器3、光电探测器4、合束器5、光连接器6和火工品7，检测激光器2与点火激光器3的中心波长不等；控制电路1与上位机相互连接，用于接收上位机发出的控制指令，并根据控制指令控制检测激光器2、点火激光器3、光电探测器4工作；控制指令包括检测指令和点火指令；检测激光器2和点火激光器3的输入端分别与控制电路1对应的检测控制端和点火控制端连接，检测激光器2用于根据检测指令输出检测激光信号，点火激光器3用于根据所述点火指令输出点火激光信号；检测激光器2和点火激光器3的输出端均与合束器5的一端连接，合束器5的另一端与光连接器6的一端连接，光连接器6的另一端镀膜后形成镀膜端，且靠近火工品7的点火部位；该镀膜端具有波长选择特性，用于反射检测激光信号和透射所述点火激光信号；合束器5远离光连接器6的一端还与光电探测器4的输入端连接，光电探测器4与控制电路1相互连接；光电探测器4用于接收镀膜端反射的检测激光信号，并将检测激光信号转换为电压信号送入控制电路1。
基于上述系统，本发明实施例一还提供了激光点火起爆方法，包括以下步骤：
步骤1，上位机向控制电路1发送检测指令，控制电路1根据检测指令驱动检测激光器2和光电探测器4，使检测激光器2和光电探测器4处于工作状态；
步骤2，检测激光器2经驱动后输出的检测激光信号经过合束器5传输至光连接器6，光连接器6的镀膜端利用波长选择特性将检测激光信号全反射，并经过合束器5传输至光电探测器4；
步骤3，光电探测器4将检测激光信号转换为电压信号，电压信号通过控制电路1传输至上位机；
步骤4，上位机根据电压信号计算通路损耗值，计算公式为：
L为通路损耗值，PA为检测激光器2的输出光功率，PB为根据2电压信号计算出的光功率，PB的计算公式为：
PB＝(V-V0)/α
V为电压信号的电压值，V0为光电探测器4的无光电压参数，α为光电探测器4的响应度。
而且，如图2所示，上位机计算得出通路损耗值后，还能够根据通路损耗值实时显示通路损耗数据曲线。图2中的横坐标为时间轴，纵坐标为实时检测到的通路损耗值。其中，图2中通路损耗数据曲线分为第一曲线部分和第二曲线部分，通路损耗值小的为第一曲线部分，表明通路损耗值小于损耗阈值，通路损耗值处于正常范围，能够实现激光点火；通路损耗值值大的为第二曲线部分，此时激光点火完成，光连接器6镀膜端的镀膜部分被点火激光信号损伤，检测激光信号中的大部分光将会透射到火工品处，导致光电探测器4接收到的检测激光信号微弱，因此通路损耗值急剧增大；第一曲线部分与第二曲线部分相接处为曲线突变时刻，即为点火起爆时刻。
步骤5，上位机根据通路损耗值判断是否能够点火起爆，若通路损耗值小于损耗阈值，表明通路损耗值在正常范围内，能够实现点火起爆，则上位机发送点火指令至控制电路1，控制电路1根据点火指令驱动点火激光器3，此时点火激光器也进入工作状态；若通路损耗值大于或等于损耗阈值，则上位机向用户发送警报指令，提醒用户及时排修通路；
步骤6，点火激光器3经驱动后输出的点火激光信号经过合束器5传输至光连接器6，光连接器6的镀膜端利用波长选择特性，将点火激光信号全透射至火工品7的点火部位，即可完成激光点火起爆。此时由于点火激光器和检测激光器均处于工作状态，于是，本发明采用合束器合路光信号，再结合光连接器镀膜端的波长选择特性，利用将检测激光信号全反射实现检测功能，将点火激光信号全透射至火工品的点火部位实现激光点火功能，即先合束，再根据波长选择特性对不同波段的光信号分别处理，如对检测激光信号全发射，对点火激光信号全透射，无需其他器件的切换功能。
实施例二
实施例二是在实施例一的基础上进行拓展，工作原理相同，通过共用检测激光器2，相应增加其他器件的数量，并将光连接器6选用为多路光连接器，以此实现多路激光点火。
本发明实施例二提供了一种激光点火起爆系统，如图3所示，包括上位机、控制电路1、检测激光器2、分束器8、N个点火通道、具有N个通道的光连接器6和火工品7，其中，N≥2，且为正整数；控制电路1的输入端与上位机相互连接，用于接收上位机发出的控制指令，并根据控制指令控制所述检测激光器2和N个点火通道工作；控制指令包括检测指令和点火指令；控制电路1的检测控制端和点火控制端，分别与检测激光器2的输入端、N个点火通道连接；检测激光器2用于根据检测指令输出检测激光信号，检测激光器2的输出端与分束器8连接；检测激光器2发出的检测激光信号经分束器8后分为N个检测激光信号，分别进入N个点火通道，N个点火通道的输出端分别与光连接器6的N个通道连接；光连接器6的N个通道的输出端镀膜后形成N个镀膜端，N个镀膜端分别靠近火工品7的N个点火部位，在其它实施例中，本发明实施例二也可用于多个火工品的点火起爆；点火通道包括点火激光器3、光电探测器4和合束器5，点火激光器3的输入端与控制电路1的点火控制端连接，用于根据点火指令输出点火激光信号；合束器5的一端分别与点火激光器3的输出端、光电探测器4的输入端连接，同时还用于接收对应通道的检测激光信号，合束器5的另一端与光连接器6的对应通道连接；光电探测器4与控制电路1相互连接，用于接收光连接器6对应通道的镀膜端反射的检测激光信号，并将检测激光信号转换为电压信号送入控制电路1；检测激光信号与点火激光信号的波长不等，镀膜端具有波长选择特性，用于反射检测激光信号和透射点火激光信号。
基于上述系统，本发明实施例二还提供了激光点火起爆方法，包括以下步骤:
步骤1，上位机向控制电路1发送检测指令，控制电路1根据检测指令分别驱动检测激光器2和N个光电探测器4，其中，N≥2，且为正整数；
步骤2，检测激光器2经驱动后输出的检测激光信号经过分束器8后分为N路检测激光信号，N路检测激光信号分别经过N个合束器5传输至N路光连接器，N路光连接器的镀膜端利用波长选择特性将N路检测激光信号全反射，并分别经过N个合束器5传输至N个光电探测器4；
步骤3，N个光电探测器4分别将N路检测激光信号转换为N路电压信号，该电压信号通过控制电路1传输至上位机；
步骤4，上位机根据如下计算公式分别计算得出N个通路损耗值：
L为通路损耗值，PA为检测激光器2的输出光功率，PB为根据电压信号计算出的光功率，PB的计算公式为：
PB＝(V-V0)/α
V为电压信号的电压值，V0为光电探测器4的无光电压参数，α为光电探测器4的响应度，而且，上位机计算得出通路损耗值后，还能够根据通路损耗值实时显示通路损耗数据曲线；
步骤5，上位机根据N个通路损耗值判断是否能够点火起爆，若N个通路损耗值均小于损耗阈值，表明N个通路损耗值均在正常范围内，能够实现多路激光点火起爆，则上位机发送点火指令至控制电路1，控制电路1根据点火指令驱动N个点火激光器3；若通路损耗值大于或等于损耗阈值，则上位机向用户发送警报指令；
步骤6，N个点火激光器3经驱动后输出的N路点火激光信号分别经过N个合束器5传输至N路光连接器，N路光连接器的镀膜端利用波长选择特性，将N路点火激光信号分别全透射至火工品7的N个点火部位，即可完成多路激光点火起爆。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对于本领域的普通专业技术人员来说，可以对前述各实施例所记载的具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所保护技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种激光点火起爆系统，其特征在于：包括上位机、控制电路(1)、检测激光器(2)、点火激光器(3)、光电探测器(4)、合束器(5)、光连接器(6)和火工品(7)，所述检测激光器(2)与点火激光器(3)的中心波长不等；所述控制电路(1)与所述上位机相互连接，用于接收上位机发出的控制指令，并根据所述控制指令控制所述检测激光器(2)、点火激光器(3)、光电探测器(4)工作；所述控制指令包括检测指令和点火指令；
所述检测激光器(2)和点火激光器(3)的输入端分别与所述控制电路(1)对应的检测控制端和点火控制端连接，所述检测激光器(2)用于根据所述检测指令输出检测激光信号，所述点火激光器(3)用于根据所述点火指令输出点火激光信号；
所述检测激光器(2)和点火激光器(3)的输出端均与所述合束器(5)的一端连接，合束器(5)的另一端与所述光连接器(6)的一端连接，光连接器(6)的另一端镀膜后形成镀膜端，且靠近所述火工品(7)的点火部位；所述镀膜端具有波长选择特性，用于反射所述检测激光信号和透射所述点火激光信号；
所述合束器(5)远离所述光连接器(6)的一端还与所述光电探测器(4)的输入端连接，所述光电探测器(4)与所述控制电路(1)相互连接；所述光电探测器(4)用于接收所述镀膜端反射的检测激光信号，并将所述检测激光信号转换为电压信号送入所述控制电路(1)。
2.一种激光点火起爆方法，基于权利要求1中的一种激光点火起爆系统，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1，上位机向控制电路(1)发送检测指令，所述控制电路(1)根据所述检测指令驱动检测激光器(2)和光电探测器(4)；
步骤2，检测激光器(2)经驱动后输出的检测激光信号经过合束器(5)传输至光连接器(6)，所述光连接器(6)的镀膜端利用波长选择特性将所述检测激光信号全反射，并经过所述合束器(5)传输至所述光电探测器(4)；
步骤3，光电探测器(4)将所述检测激光信号转换为电压信号，所述电压信号通过所述控制电路(1)传输至所述上位机；
步骤4，上位机根据所述电压信号计算通路损耗值；
步骤5，上位机根据所述通路损耗值判断是否能够点火起爆，若所述通路损耗值小于损耗阈值，则所述上位机发送点火指令至所述控制电路(1)，所述控制电路(1)根据所述点火指令驱动点火激光器(3)；
步骤6，点火激光器(3)经驱动后输出的点火激光信号经过所述合束器(5)传输至所述光连接器(6)，所述光连接器(6)的镀膜端利用波长选择特性，将所述点火激光信号全透射至火工品(7)的点火部位点火，即可完成激光点火起爆。
3.根据权利要求2所述的激光点火起爆方法，其特征在于：步骤4中所述上位机根据所述电压信号计算所述通路损耗值，计算公式为：
其中，L为所述通路损耗值，PA为所述检测激光器(2)的输出光功率，PB为根据所述电压信号计算出的光功率，PB的计算公式为：
PB＝(V-V0)/α
其中，V为所述电压信号的电压值，V0为所述光电探测器(4)的无光电压参数，α为所述光电探测器(4)的响应度。
4.根据权利要求3所述的激光点火起爆方法，其特征在于：步骤5中上位机根据所述通路损耗值判断是否能够点火起爆，若所述通路损耗值大于或等于所述损耗阈值，则所述上位机向用户发送警报指令。
5.根据权利要求2-4任一所述的激光点火起爆方法，其特征在于：步骤4中上位机计算得出所述通路损耗值后，根据所述通路损耗值实时显示通路损耗数据曲线。
6.一种激光点火起爆系统，其特征在于：包括上位机、控制电路(1)、检测激光器(2)、分束器(8)、N个点火通道、具有N个通道的光连接器(6)和火工品(7)，其中，N≥2，且为正整数；所述控制电路(1)的输入端与所述上位机相互连接，用于接收上位机发出的控制指令，并根据所述控制指令控制所述检测激光器(2)和N个所述点火通道工作；所述控制指令包括检测指令和点火指令；所述控制电路(1)的检测控制端和点火控制端，分别与所述检测激光器(2)的输入端、N个所述点火通道连接；
所述检测激光器(2)用于根据所述检测指令输出检测激光信号，所述检测激光器(2)的输出端与所述分束器(8)连接；所述检测激光器(2)发出的检测激光信号经所述分束器(8)后分为N个检测激光信号，分别进入N个所述点火通道，N个所述点火通道的输出端分别与所述光连接器(6)的N个通道连接；所述光连接器(6)的N个通道的输出端镀膜后形成N个镀膜端，N个所述镀膜端分别靠近所述火工品(7)的N个点火部位；
所述点火通道包括点火激光器(3)、光电探测器(4)和合束器(5)，所述点火激光器(3)的输入端与所述控制电路(1)的点火控制端连接，用于根据所述点火指令输出点火激光信号；所述合束器(5)的一端分别与所述点火激光器(3)的输出端、所述光电探测器(4)的输入端连接，同时还用于接收对应通道的所述检测激光信号，所述合束器(5)的另一端与所述光连接器(6)的对应通道连接；所述光电探测器(4)与所述控制电路(1)相互连接，用于接收所述光连接器(6)对应通道的镀膜端反射的检测激光信号，并将所述检测激光信号转换为电压信号送入所述控制电路(1)；
所述检测激光信号与点火激光信号的波长不等，所述镀膜端具有波长选择特性，用于反射所述检测激光信号和透射所述点火激光信号。
7.一种激光点火起爆方法，基于权利要求6中的一种激光点火起爆系统，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1，上位机向控制电路(1)发送检测指令，所述控制电路(1)根据所述检测指令分别驱动检测激光器(2)和N个光电探测器(4)，其中，N≥2，且为正整数；
步骤2，检测激光器(2)经驱动后输出的检测激光信号经过分束器(8)后分为N路检测激光信号，N路所述检测激光信号分别经过N个合束器(5)传输至N路光连接器，所述N路光连接器的镀膜端利用波长选择特性将N路所述检测激光信号全反射，并分别经过N个所述合束器(5)传输至N个所述光电探测器(4)；
步骤3，N个所述光电探测器(4)分别将N路所述检测激光信号转换为N路电压信号，所述电压信号通过所述控制电路(1)传输至所述上位机；
步骤4，上位机根据N路所述电压信号分别计算得出N个通路损耗值；
步骤5，上位机根据N个所述通路损耗值判断是否能够点火起爆，若所述N个所述通路损耗值均小于损耗阈值，则所述上位机发送点火指令至所述控制电路(1)，所述控制电路(1)根据所述点火指令分别驱动N个点火激光器(3)；
步骤6，N个所述点火激光器(3)经驱动后输出的N路点火激光信号分别经过N个所述合束器(5)传输至所述N路光连接器，所述N路光连接器的镀膜端利用波长选择特性，将N路所述点火激光信号分别全透射至火工品(7)的N个点火部位，即可完成多路激光点火起爆。
8.根据权利要求7所述的激光点火起爆方法，其特征在于：步骤4中，所述上位机根据如下计算公式分别计算得出N个所述通路损耗值：
其中，L为所述通路损耗值，PA为所述检测激光器(2)的输出光功率，PB为根据所述电压信号计算出的光功率，PB的计算公式为：
PB＝(V-V0)/α
其中，V为所述电压信号的电压值，V0为所述光电探测器(4)的无光电压参数，α为所述光电探测器(4)的响应度。
9.根据权利要求8所述的激光点火起爆方法，其特征在于：步骤5中所述上位机根据N个所述通路损耗值判断是否能够点火起爆，若所述通路损耗值大于或等于所述损耗阈值，则所述上位机向用户发送警报指令。
10.根据权利要求7-9任一所述的激光点火起爆方法，其特征在于：步骤4中所述上位机计算得出所述通路损耗值后，根据所述通路损耗值实时显示通路损耗数据曲线。
CN202210759804.4A 2022-06-29 2022-06-29 激光点火起爆系统及方法 Active CN115355524B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210759804.4A CN115355524B (zh) 2022-06-29 2022-06-29 激光点火起爆系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210759804.4A CN115355524B (zh) 2022-06-29 2022-06-29 激光点火起爆系统及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115355524A CN115355524A (zh) 2022-11-18
CN115355524B true CN115355524B (zh) 2023-07-18

Family

ID=84030113

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210759804.4A Active CN115355524B (zh) 2022-06-29 2022-06-29 激光点火起爆系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115355524B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR8801973A (pt) * 1987-04-27 1988-11-22 Univ Tennessee Res Corp Processo de inflamar um combustivel hidrocarbonico,processo de inflamar uma mistura de ar/combustivel,sistema de ignicao a fotons e processo de inflamar uma pulverizacao de combustivel
WO2011015239A1 (en) * 2009-08-05 2011-02-10 Oerlikon Space Ag Opto-pyro ignition system
CN108662953A (zh) * 2018-04-13 2018-10-16 北京航天自动控制研究所 一种多路脉冲点火激光起爆系统
CN113690126A (zh) * 2021-08-19 2021-11-23 华中科技大学 一种激光维持等离子体宽带光源及应用

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8689536B2 (en) * 2010-11-30 2014-04-08 General Electric Company Advanced laser ignition systems for gas turbines including aircraft engines

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR8801973A (pt) * 1987-04-27 1988-11-22 Univ Tennessee Res Corp Processo de inflamar um combustivel hidrocarbonico,processo de inflamar uma mistura de ar/combustivel,sistema de ignicao a fotons e processo de inflamar uma pulverizacao de combustivel
WO2011015239A1 (en) * 2009-08-05 2011-02-10 Oerlikon Space Ag Opto-pyro ignition system
CN108662953A (zh) * 2018-04-13 2018-10-16 北京航天自动控制研究所 一种多路脉冲点火激光起爆系统
CN113690126A (zh) * 2021-08-19 2021-11-23 华中科技大学 一种激光维持等离子体宽带光源及应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN115355524A (zh) 2022-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105403877B (zh) 大动态范围光学分视场探测激光雷达
CN102546030B (zh) 利用单波长通信的光收发机
CN108662953B (zh) 一种多路脉冲点火激光起爆系统
CN111106526B (zh) 半导体光放大器芯片、光接收子组件和光模块
CN107966773A (zh) 光发射次模块及光模块
WO2021242378A1 (en) Free space optical communication terminal with wavelength dependent optic
CN115355524B (zh) 激光点火起爆系统及方法
CN105629404A (zh) 应用于垂直腔面发射激光器的耦合透镜装置
CN112543059A (zh) 一种共接收光路无线激光通信组网天线
CN114296186B (zh) 一种提高自由空间激光向单模光纤耦合的效率的方法
CN114204998B (zh) 通过功率光路通信复用实现控制信号同步的方法及系统
US5770851A (en) Compact optical logic operator array
JPH1041896A (ja) 送受信装置および送受信方法
US6970651B1 (en) High-sensitivity tracking in free-space optical communication systems
CN209994378U (zh) 光收发器、光收发组件及光通信系统
CN108180503B (zh) 可控延时激光点火装置
CN102882596B (zh) 一种光组件及其工作方法、无源光网络设备
JPS5811563B2 (ja) ヒカリフアイバ−ツウシンホウシキ
US7782921B2 (en) Integrated optical detector in semiconductor reflector
US20230008989A1 (en) Optical structure, optical coupling method, and photonic integrated circuit chip
CN214480632U (zh) 一种双光源水下无线通信系统
CN1147075C (zh) 突发发送单纤双向一体化光模块
JPH04307976A (ja) アレイ光半導体装置
CN221428216U (zh) 一种透射型功率监控的光纤激光器
CN217037192U (zh) 一种光网络扩容设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant