專利名稱：激光等離子體天線裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種天線，特別涉及一種激光等離子體天線裝置。
背景技術：
等離子體(Plasma)是由大量帶電粒子組成的體系，它包含自由電子、自由離子， 也可能存在中性粒子，是繼固、液、氣三態(tài)后的第四種物質存在形態(tài)，是一種處于電離狀態(tài)的物質高能聚集態(tài)。通常在這種凝聚態(tài)中電子所帶負電荷與離子所帶正電荷的總數(shù)相等， 宏觀上呈現(xiàn)中性，因而稱為等離子體。隨著科學技術的發(fā)展，等離子體在各個方面的應用越來越廣泛和深入。除去焊接、切割、照明、冶金、化工、磁流體發(fā)電等工業(yè)應用外，等離子體在微電、光記錄和磁記錄技術、材料的表面改性、鍍膜、超細超純材料粉的制備顯示器的生產(chǎn)等高新技術領域顯示了獨特的優(yōu)越性。此外，在軍事領域上，等離子體也有極其重要的應用價值，如等離子體用于飛行器減阻、等離子體隱身蒙皮、等離子體推進、等離子體子體波導等，而等離子體天線則是其中一個具有重要意義的研究方向。與傳統(tǒng)天線不同的是，由于等離子體是一種全新的傳導媒質，因此等離子體天線具有隱蔽性好、陣列設計簡單等許多獨有的特性。要想利用等離子體作為天線發(fā)射電磁波，必須首先產(chǎn)生等離子體。目前研究較多的方法是電激發(fā)的方式，如直流、工頻、射頻、微波、激光激發(fā)等。超強超短激光脈沖在介質中傳輸時，由于激光光強非常高(現(xiàn)有條件下很容易超過1012W/cm2)，在激光傳輸過程中會有很多新的現(xiàn)象發(fā)生。其中介質的折射率不再是一個常數(shù)而是會隨著激光光強而變化，這一現(xiàn)象被稱為克爾效應。當這樣的激光束在空氣中傳輸時，激光束會因空氣的克爾效應而產(chǎn)生自聚焦，達到一定光強的激光光束會電離空氣產(chǎn)生等離子體通道，當光束的克爾自聚焦與等離子體的散焦作用達到動態(tài)平衡時，激光脈沖將被限制為細絲狀沿該等離子體通道進行傳播。近十幾年來，這種現(xiàn)象因其獨特的物理機制和廣闊的應用前景引起了極其廣泛的研究興趣，在諸多的領域展現(xiàn)了獨特的應用前景，如雷電的激光控制與引導、大氣遙感分析、激光雷達、超寬帶遠距離輻射源等等。利用超短激光脈沖成絲時產(chǎn)生的等離子體通道作為一段導體，可以輻射和接收電磁波，因而可以被當作一段虛擬天線使用。這種天線除了具有傳統(tǒng)等離子體天線的優(yōu)點之外，而且便于遠距離布置。然而在在已有的文獻中，激光等離子體天線的概念雖然已被多次提出，但到目前為止尚未有人報道用實驗實現(xiàn)這種新型的天線，其主要原因由于這種等離子體通道壽命極短而且連續(xù)性差，因而要想應用這種天線耦合電磁信號，需要進一步優(yōu)化與實驗。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種激光等離子體天線裝置，其實現(xiàn)在空氣中產(chǎn)生等離子體通道，在等離子體通道上加載無線電信號，接收器接收發(fā)射出來的無線電信號。
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為解決所述技術問題，本發(fā)明提供了一種激光等離子體天線裝置，其特征在于，其包括凸透鏡、接收器和示波器，凸透鏡、示波器分別位于接收器的兩側，激光通過凸透鏡聚焦后形成一段等離子體通道，在等離子體通道上加載無線電信號，接收器接收該等離子體通道上的無線電信號，在示波器上反映出該等離子體通道上的無線電信號。優(yōu)選地，所述凸透鏡的焦距為0. 5米。本發(fā)明的積極進步效果在于本發(fā)明實現(xiàn)在空氣中產(chǎn)生等離子體通道，在等離子體通道上加載無線電信號，接收器接收發(fā)射出來的無線電信號，接收到的無線電信號非常好。


圖1為本發(fā)明激光等離子體天線裝置的結構示意圖。
具體實施例方式下面舉個較佳實施例，并結合附圖來更清楚完整地說明本發(fā)明。如圖1所示，本發(fā)明激光等離子體天線裝置包括凸透鏡1、接收器2和示波器3，凸透鏡1、示波器3分別位于接收器2的兩側，凸透鏡1為長焦透鏡且焦距為0. 5米。激光足夠強時，會擊穿空氣產(chǎn)生等離子體。一束激光在空氣中傳輸時，在一定條件下由于克爾效應等引起的聚焦效應和衍射、等離子體作用等引起的散焦效應達到動態(tài)平衡時，激光束會在一段較長的距離上保持一定直徑并形成一段穩(wěn)定的等離子體通道。在等離子體通道內，原本電中性的空氣分子被擊穿后產(chǎn)生大量正負粒子，從而可以導電，可以作為一段導體使用。在本發(fā)明中，激光通過凸透鏡1聚焦后形成一段等離子體通道(接收器和示波器之間的箭頭方向)，同時在等離子體通道上加載無線電信號，無線電信號的頻率為 IOOMHz，接收器2接收該等離子體通道上的無線電信號，在示波器3上反映出該等離子體通道上的無線電信號。本發(fā)明通過激光脈沖能量的增加，減小了等離子體通道電阻。本發(fā)明通過增大激光能量以延長信號發(fā)射距離。雖然以上描述了本發(fā)明的具體實施方式
，但是本領域的技術人員應當理解，這些僅是舉例說明，在不背離本發(fā)明的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改。因此，本發(fā)明的保護范圍由所附權利要求書限定。
權利要求
1.一種激光等離子體天線裝置，其特征在于，其包括凸透鏡、接收器和示波器，凸透鏡、 示波器分別位于接收器的兩側，激光通過凸透鏡聚焦后形成一段等離子體通道，在等離子體通道上加載無線電信號，接收器接收該等離子體通道上的無線電信號，在示波器上反映出該等離子體通道上的無線電信號。
2.如權利要求1所述的激光等離子體天線裝置，其特征在于，所述凸透鏡的焦距為0.5米。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種激光等離子體天線裝置，其包括凸透鏡、接收器和示波器，凸透鏡、示波器分別位于接收器的兩側，激光通過凸透鏡聚焦后形成一段等離子體通道，在等離子體通道上加載無線電信號，接收器接收該等離子體通道上的無線電信號，在示波器上反映出該等離子體通道上的無線電信號。本發(fā)明實現(xiàn)在空氣中產(chǎn)生等離子體通道，在等離子體通道上加載無線電信號，接收器接收發(fā)射出來的無線電信號。
文檔編號H01Q1/36GK102306869SQ20111014046
公開日2012年1月4日 申請日期2011年5月27日 優(yōu)先權日2011年5月27日
發(fā)明者劉悅珵, 唐亦昊, 季忠剛, 胡金童 申請人:上海市七寶中學