1. 简介 激光加工是一种改进所选材料性能和服务特性的先进工艺。激光在材料加工中的可行性和优势取决于它能够以非接触方式向产品表面提供严格剂量和高强度的能量。激光技术可用于加工物体的远程区域和局部区域,且不会对材料产生振动和其他负面影响。这些和其他显著优势为激光加工在当前和未来具有更大的应用潜力。由于其聚焦激光辐射的能量输入极其局部集中,激光材料加工可为加工部件提供比任何其他热源更高的能量密度。因此,激光材料处理不仅可用于激光焊接或切割,还可用于改变材料的物理和机械性能。各种论文和专著 [1-3] 介绍了激光加工物理特性领域的当前成就。许多参考书 [4-6] 详细描述了激光设备在不同生产技术中的应用。研究表明,金属材料的重要特性,如抗拉强度、疲劳强度和耐磨性,都是结构敏感的,也就是说,可以通过激光加工适当改变材料结构来控制。只有少数研究通过控制材料结构的变化来软化材料 [7-10]。即使是“激光退火”这个术语,在文献中,从更广义上讲,是指通过不同持续时间的激光辐射改变固体的结构,通常是指通过纳秒持续时间的激光辐射对半导体结构进行脉冲定向结晶。
201) ...................................................... 33 副标题 B—计划要求、限制和局限性 ........................................ 33 与使用资金进行 F136 发动机的研究、开发、测试和评估有关的禁令(秒211) ........................................................ 33 对 B-2 轰炸机增量 2 极高频卫星通信计划资金使用的限制(秒212) ............................................................................................. 33 无人舰载发射机载监视和打击(秒213) ............................................................................................. 34 海军陆战队地面战斗车辆(秒214) ........................................................ 35 副标题 C—导弹防御事项 ............................................................................. 38 加强对导弹防御采购计划的监督(秒231) ........................................................................................................... 38 陆基中段防御计划(秒232) ........................................................ 39 与俄罗斯的导弹防御合作(秒233) ........................................................ 40 副标题 D—报告 ........................................................................................................... 41 延长两年期路线图要求以及高超音速发展资金年度审查和认证(秒251) ............................................................................................................. 41 副标题 E—其他事项 ............................................................................................. 42 试点项目中承包商费用分摊,包括某些防御系统研发过程中的技术保护功能(秒261) ................................................................................ 42 预算项目 ...................................................................................................... 42 陆军 .............................................................................................................. 42 中型扩展防空系统 ........................................................................ 42 陆军测试与评估 ...................................................................................... 42 海军 ............................................................................................................. 43 海军激光技术 ...................................................................................... 43 海军电磁轨道炮 ...................................................................................... 44 空军 ............................................................................................................. 44 金属可负担性计划 ............................................................................. 44 常规武器技术 ............................................................................................. 44 洲际弹道导弹演示与验证 ............................................................................. 44 空间态势感知系统 ............................................................................................. 45
量子技术让我们能够利用量子力学定律来完成通信、计算、模拟、传感和计量等任务。随着第二次量子革命的进行,我们期望看到第一批新型量子设备凭借其优越的性能取代传统设备。人们强烈要求将量子技术从基础研究转变为可广泛使用的标准。量子通信通过量子密钥分发保证了绝对安全的未来;量子模拟器和计算机可以在几秒钟内完成计算,而世界上最强大的超级计算机则需要几十年的时间;量子技术使先进的医学成像技术成为可能。还可能会出现我们目前无法预料的进一步应用。全球市场已经意识到量子技术的巨大潜力。作为该领域的先驱,Menlo Systems 为这些新挑战提供了商业解决方案。光子学和量子物理学之间的联系是显而易见的。量子模拟和计算使用冷原子和离子作为量子比特,世界各地的实验室都在此类实验中使用光学频率梳和超稳定激光器。量子通信通常依赖于单光子,这些光子由近红外 (-IR) 光谱范围内精确同步的飞秒激光脉冲产生。量子传感和计量需要频率梳和激光技术具有最高的稳定性和准确性。值得一提的是,光学原子钟正在取代国际单位制 (SI) 中秒的当前定义。
功率激光源因其独特的功能和多功能性,在国防和太空应用中变得越来越重要。在国防方面,这些激光器为瞄准和消除导弹、无人机和其他空中物体等威胁提供了精确有效的解决方案。激光系统还可以破坏敌方通信和电子系统,在战场上提供显著的战术优势。在太空中,高功率激光器有可能彻底改变卫星保护、空间碎片清除和推进系统,为探索和防御开辟新的领域。在国防方面,功率激光源被视为传统防空系统(如导弹)的经济有效替代品,特别是用于对抗无人机 (UAV)。随着无人机变得越来越普遍和便宜,使用昂贵的导弹进行拦截带来了财务挑战。虽然已经开发了射频 (RF) 干扰等软杀伤解决方案,但激光和微波等定向能武器 (DEW) 可以更有效地防御无人机和高超音速导弹等新兴威胁。同样,在太空应用中,功率激光源正在成为 RF 通信系统的替代品或补充。地对空和空对空通信系统正在通过激光技术得到增强,有望提高性能和可靠性。功率激光源的进步推动了能够有效对抗小型无人机、简易爆炸装置 (IED) 和其他类似威胁的系统的发展,使其成为短程防空系统的关键组成部分。展望未来,重点是增强可扩展性以实现
ISSN 期刊标题 0003-4347 电信年报 0005-1098 自动化(牛津) 0010-4825 生物医学计算机 0012-7353 DYNA(麦德林) 0013-5194 电子快报 0015-0193 铁电学(印刷版) 0016-0032 富兰克林研究所杂志 0017-0895 格拉斯哥数学杂志(印刷版) 0018-9197 IEEE 量子电子学杂志 0018-9219 IEEE 论文集 0018-9251 IEEE 数学学报航空航天与电子系统 0018-926X IEEE 天线与传播学报(印刷版) 0018-9286 IEEE 自动控制学报(印刷版) 0018-9294 IEEE 生物医学工程学报 0018-9316 IEEE 广播学报 0018-9340 IEEE 计算机学报(印刷版) 0018-9359 IEEE 教育学报 0018-9375 IEEE 电磁兼容学报(印刷版) 0018-9383 IEEE 电子设备学报 0018-9391 IEEE 学报工程管理 0018-9448 IEEE 信息理论学报 0018-9456 IEEE 仪器与测量学报 0018-9464 IEEE 磁学学报 0018-9480 IEEE 微波理论与技术学报 0018-9499 IEEE 核科学学报 0018-9529 IEEE 可靠性学报 0018-9545 IEEE 车辆技术学报 0019-0578 ISA 学报 0020-0190 信息处理信函(印刷版) 0020-0255 信息科学0020-7179 国际控制杂志(印刷版) 0020-7209 国际电气工程教育杂志 0020-7217 国际电子学杂志(印刷版) 0020-7721 国际系统科学杂志 0021-9290 生物力学杂志 0022-0434 动态系统、测量与控制杂志 0022-0833 工程数学杂志 0026-2692 微电子学杂志 0026-2714 微电子学与可靠性 0028-1522 导航 0030-3992 光学与激光技术0030‐4018 光学通信(打印) 0031‐3203 模式识别 0033‐2097 PRZEGLAD ELEKTROTECHNICZNY
德国光子学的历史历史可追溯到19世纪初期,当时物理学家约瑟夫·冯·弗劳恩霍夫(Joseph von Fraunhofer)(物理学家和眼镜师)奠定了现代光学技术的基础。fraunhofer在光谱和精度光学方面的进步,包括衍射式的发明,以光学研究的领导者为领导者。在19世纪末和20世纪初,Carl Zeiss等德国公司成立于1846年,彻底改变了光学仪器,部分地用于科学和医疗应用。蔡司与恩斯特·阿贝(Ernst Abbe)和奥托·肖特(Otto Schott)的合作,在镜头设计和玻璃生产方面开创了突破性的创新。第二次世界大战后,德国的光学和光子部门经历了快速增长,这是在工业申请和科学研究中的进步所带来的。像Max Planck Institutes和Fraunhofer Society这样的研究机构成为世界领导人,促进了Acade-MIC研究与工业发展之间的强大合作。重点是激光技术,它成为该国的工业和科学进步不可或缺的一部分。德国公司,例如Atlas Laser,Lambda Physics,Tui Laser,Rofin-Sinar-这些以及Cooherent收购的其他公司以及家族拥有的机器制造商Trumpf成为激光技术的先驱,开发了用于精确的制造,医疗设备和科学仪器的最先进的解决方案。特朗普(Trumpf)的高性能工业激光器占据了革命性的制造工艺的高性能工业激光器。激光创新的这种兴趣将德国推向了全球光子学业的最前沿。
微创牙科(中)通过强调保存健康的牙齿结构,减少与治疗相关的创伤并提高患者依从性,从而彻底改变了儿科牙科护理。这篇叙述性评论探讨了中型技术的进步,包括二氧化二氨基氟化物(SDF),树脂浸润,萎缩的恢复治疗(ART),生物活性材料,激光辅助疗法和三维(3D)印刷技术。这些方法优先考虑早期诊断,预防和保守管理,与以患者为中心和可持续的实践保持一致。SDF表现出高功效,可在令人感动的龋齿进展中,但由于变色而引起了审美挑战。树脂浸润为白点病变提供了美观和无创治疗,而艺术品在资源有限的环境中提供了成本效益和儿童友好型龋齿管理。生物活性材料支持组织再生,激光技术可以实现精确而无痛的程序,尽管其采用受到高成本和培训要求的限制。新兴工具(例如人工智能和3D打印)提高了诊断准确性和治疗精度。尽管与成本,运营商培训和基础设施相关的挑战,但中型技术仍在不断发展,为小儿牙科护理提供了有希望的解决方案。未来的研究应着重于优化材料,改善可访问性和集成数字技术,以扩大微创方法的影响。本评论重点介绍了MID在改善口腔健康结果和确保儿童可持续,以患者为中心的护理方面的变革作用。
早期湍流研究已得到包括压力测量在内的实验方法以及热线风速仪 (HWA) 的点测量技术的补充。使用这些侵入式方法的特殊困难包括逆流、涡流和高度湍流。此外,侵入式探头容易受到非线性(需要校准)、对多变量效应(温度、湿度等)的敏感性)以及破损等问题的影响。随着 20 世纪 60 年代中期激光的发展,非侵入式流量测量变得实用。气体激光器问世后不久,Yeh 和 Cummins 就开发了激光多普勒风速仪 (LDA)。这是流体诊断领域最重要的进步之一,因为我们现在拥有了近乎理想的传感器。具体而言,输出完全是线性的,无需校准,输出噪声低,频率响应高,速度测量独立于其他流动变量。在过去的三十年中,LDA 技术在光纤等光学方法以及先进的信号处理技术和软件开发方面取得了重大进步。此外,LDA 方法已扩展到相位多普勒技术,用于测量颗粒和气泡尺寸以及速度。激光和相机技术的快速发展为限定(流动可视化)和随后量化整个流场测量提供了可能性。使用包括第二个摄像头的改进的 PIV 系统也可以测量颗粒和气泡的尺寸。粒子图像测速 (PIV) 的发展已成为众多应用中最受欢迎的流量测量仪器之一。相机和激光技术以及 PIV 软件的现代发展继续提高 PIV 系统的性能及其对困难流量测量的适用性。除了瞬时测量流量外,现在还可以使用高频激光器和高帧率相机进行时间分辨测量。平面激光诱导荧光 (PLIF) 现已提供
回报。使用武器需要确定敌方身份。美国空军增强型识别和传感激光雷达 (ERASER) ATD 旨在通过使用主动激光技术改进空中和地面目标的机载识别过程。该计划的努力将集中在将 ERASER 激光和信号处理技术集成到试验机上进行飞行演示。ERASER 提供的目标 ID 将补充来自作战人员整体 ID 套件的其他 ID 源。ERASER 将结合为地面目标 ID 开发的 2D 激光成像技术和 CID 算法。美国空军还将使用合成孔径和高距离分辨率技术来提高空对地雷达成像 (AGRI) 战术雷达 ID 能力。海军打算开发一种综合 CID 能力,利用多种目标信息源(合作和非合作)。除了空军正在实施的 ERASER 和 AGRI 方法外,还有针对其他传感器模式(被动和主动)的相关自动目标识别 (ATR) 程序正在研究中;特别是替代合成孔径雷达 (SAR) ATR、特定发射器识别、精密电子支持测量和固态激光振动传感。美国海军非合作空中目标识别计划将演示基于多普勒的成像过程,以提供空中目标类别估计。美国海军沿海监视/移动目标识别计划将提供小型舰艇成像的演示。美国海军激光 CID 项目采用激光测振、高距离分辨率 1D 剖面、2D 轮廓提取以及依赖于优化激光源照射时独特目标反射率特性的技术。根据此 DTO,表面目标 ID 的退出标准是声明概率为 85%,识别置信概率为 98%。
回报。使用武器需要准确识别敌方目标。美国空军增强型识别和传感激光雷达 (ERASER) ATD 旨在通过使用主动激光技术改进空中和地面目标的机载识别过程。该项目将集中于将 ERASER 激光和信号处理技术集成到试验机上进行飞行演示。ERASER 提供的目标识别将补充作战人员整体识别套件中的其他识别源。ERASER 将结合为地面目标识别开发的 2D 激光成像技术和 CID 算法。美国空军还将使用合成孔径和高距离分辨率技术改进空对地雷达成像 (AGRI) 战术雷达识别能力。海军打算开发一种利用多种目标信息源(合作和非合作)的复合 CID 能力。除了空军正在实施的 ERASER 和 AGRI 方法外,还有针对其他传感器模式(被动和主动)的相关自动目标识别 (ATR) 计划正在研究中;特别是替代合成孔径雷达 (SAR) ATR、特定发射器识别、精密电子支持测量和固态激光振动传感。美国海军非合作空中目标识别计划将演示基于多普勒的成像过程,以提供空中目标类别估计。美国海军沿海监视/移动目标识别计划将提供小型飞机成像的演示。美国海军激光 CID 项目使用激光测振、高距离分辨率 1D 剖面、2D 轮廓提取和依赖于优化激光源照射时独特目标反射率特征的技术。根据此 DTO,表面目标 ID 的退出标准是声明概率为 85%,识别置信概率为 98%。