S3HB多功能白光激 光炫目器的设计与性能分析

S3HB多功能白光激 光炫目器的设计与性能分析

王志

浙江华安安全设备有限公司  浙江省温州市  325000

摘要：近年来，白光激光技术逐渐成为激光领域的研究热点之一。激光具有高亮度、高方向性、高单色性和高相干性等独特的物理特性，使其在许多应用场景中展现出了巨大的优势和潜力。S3HB多功能白光激光炫目器是根据公安需求，研发的一款具有激光炫目器、照明、警哨、救援闪灯及充电宝等多功能的手电。这一产品是公安人员执勤使用频率最高的单警装备之一，市场需求量大。本文概述了S3HB 多功能白光激光炫目器的设计原理，研究了S3HB 多功能白光激光炫目器的结构组成，对S3HB 多功能白光激光炫目器的性能分析，并对它的应用场景与效果评估展开了探讨。

关键词：激光炫目器；性能分析；应用场景

引言

随着科技的不断发展，白光激光从最初的科研实验室中的新奇工具，逐渐被应用于多个技术领域。激光炫目器作为小型设备，可以在众多场景中得到有效应用。相比于传统的单一激光，白光激光在实际使用上具有更多的技术优势，利用白光激光的光谱和颜色，可以设计出具有更高性能的照明设备。本文对S3HB 多功能白光激光炫目器的设计与性能进行了分析，产品增加了高声压电子警哨功能，可以超远指向性传声，效果优于传统口哨的发声，声音清脆穿透力强。传声距离远，整体性能强大，使用方便。对执勤人员出警、追踪、攻击抓捕、防御都有一定的作用，是民警同志的随身携带的理想装备。

1、S3HB 多功能白光激光炫目器的设计原理

1.1激光产生原理

激光产生原理是一个半导体激光发射的过程，原理类似白光LED，是一种全新的照明技术。在普通光源中，原子的发光过程是自发辐射，即原子中的电子在不同能级之间自发地跃迁，释放出光子，这些光子的频率、相位和方向都是随机的。对比而言，激光是通过一种介质进行一个反射过程，形成一个受激辐射，产生的光子可以来回反射，进一步的被放大。当光在谐振腔内来回反射增益达到一定程度后，部分光透过半反射镜输出形成激光。相比于过去的单色激光，白激光具有更高的使用性能。S3HB 多功能白光激光炫目器基于激光的产生原理，具有亮度更高的特点。

1.2光学系统设计

    S3HB 多功能白光激光炫目器的光学系统设计，首先是要了解这一产品对光学系统的要求，结合光学的基本特性设置参数，这款超强白光炫目震暴器 5米处中心照度≥22000LX,可于激光炫目抢相抗衡。具有战术攻击性。功率密度达1.3mW/cm²。满足军标炫目枪提出的35cm直径光斑，功率密度在0.5-2.5mW/cm²的要求。在系统的外形上要结合实际使用需求，为了适应不同的使用场景，光学系统还具备可调节的焦距和光束发散角度，为使用者提供灵活控制炫目范围和强度的性能。

1.3电源与控制系统设计

电源与控制系统设计在S3HB多功能白光激光炫目器中是重要的基础配件。在产品设计过程中，选择了高性能的电池作为产品的电源，可以提供长时间的续航能力。 配有两个对外的USB智能高速充电接口，内置10000mAh大容量电池，可对警务执勤时随身电子器件快速充电。为电池设置了保护功能，选择了可充锂电池，具有过充保护、过放保护、防短路功能。电量提示采用3位数码管显示，便于使用者观察。在开关方面设置了A键在任何模式下点按为炫目爆闪模式、长按强光照射功能切换。B键为侧面辅助光源功能切换，点按可以切换红蓝闪烁、黄光闪烁和黄光常亮等多种模式，长按启动辅助照明模式。C 键点按警哨控制功能，使用者可以通过简洁直观的操作界面，轻松切换不同的工作模式，以应对各种复杂的环境和任务需求。

2、S3HB 多功能白光激光炫目器的结构组成

2.1激光发射模块

    在S3HB多功能白光激光炫目器中，激光发射模块是其中重要的组成部分，产品结合了白激光的技术优势，利用单色激光转换成白光，具有高亮度和高准直度的特点，让产品可以在多个技术领域得到广泛的应用。作为照明类产品，具备了超强白光炫目器的功能，可与激光炫目枪相抗衡，具有战术攻击性，同时超强白光指向性好，可做远距离搜索跟踪目标使用，白色激光的高照度，还可以起到严厉警告非法拍摄的作用，使摄像头曝光失效。

2.2光学调整模块

    光学调整模块的设置让S3HB多功能白光激光炫目器的使用更加灵活和便捷，可以根据不同场景对激光进行切换，光学调整模块则赋予了该炫目器高度的灵活性和适应性。通过精密的光学透镜组和调节机构，使用者可以根据不同的场景和目标距离，对激光的焦距、发散角和光斑大小进行精准调整。这使得炫目效果能够更加贴合实际需求，提高了设备的实用性和有效性。在白激光转换过程中，大部分激光能量被转换成宽谱光，发光角度明显增加。辅助光源具备红蓝频闪和白光常亮照明模式，红蓝频闪适用于执勤公务情况下提高自身辨识度。黄光用于抢险救灾。这使得其使用安全性高于纯激光，更适用于一些民用的场合 。

2.3外壳与接口设计

产品的材料选择和制作工艺能够直接影响到炫目器的使用效果，S3HB多功能白光激光炫目器的外壳采用了防水结构设计，这也是产品设计的关键。同时采用了精度和氧化工艺，主要材料为合金铝，其次是塑料，例如：PC透光板，线路板及按键固定座等。在开关按钮上选择了橡胶材质，采用O型密封圈和透光颗粒。符合《GA 883-2015 公安单警装备警用强光手电》的标准要求。

3、S3HB 多功能白光激光炫目器的性能分析

3.1输出功率与能量分析

对S3HB 多功能白光激光炫目器的输出功率与能量展开分析，产品的工作波长范围在505nm-532nm之间，在这一区间内的波长在实践中效果更好。照射光斑直径在距离出光面15m处达到500mm，这说明在长距离的照射效果上表现优异。在光斑功率密度方面，距离出光面 5m - 15m 范围内，最大值 W≤2mW/cm²，最小值 N≥0.03mW/cm²，这种功率密度的设计既能保证有效的炫目作用，又能符合相关的安全标准，避免对人眼造成过度伤害。

3.2光斑质量与发散角

S3HB 多功能白光激光炫目器在光斑质量与发散角上，使能量均匀分布，减少了明暗的差距，可以提高产品的使用性能，合理的设计发散角可以降低激光的衰减，在发射激光后聚集度更高，促进炫目器的使用性能提升。由于激光经过了荧光转换，激光本身的散斑和相干性被彻底消除，不存在激光散斑现象。

3.3稳定性与可靠性分析

本产品主要的加工方法为车加工，由于密封性（在0.5m深度水密封试验1h,内部不应进水）及可靠性要求高（自1.5米高度，强光手电以水平、头部向下状态和尾部向下状态，分别跌落到水泥地面上，强光手电无裂纹、破碎，电子元器件不能有松动现象），所以有些部件的装配采用过盈配合，一次性装牢不可拆，质量可靠性要求高。

4、S3HB多功能白光激光炫目器的应用场景与效果评估

4.1军事应用

   S3HB多功能白光激光炫目器的应用领域较为广泛，在军事领域中，产品拥有超强光束聚焦功能，可以实现精准定位，掌握追踪目标动向，可以在多种装备上使用。在军事用品的研发和设计中，可以进一步将S3HB多功能白光激光炫目器进行开发，将产品与其他设备有机结合，设计出功能更丰富的观测设备，例如夜间作战的照明设备，包括夜视仪、瞄准镜等。在对抗战中，S3HB多功能白光激光炫目器可以瞬间致人眩晕，或者出现短时间内失明，利用这一特点可以产生控制性的威慑力。

4.2安防执法应用

S3HB多功能白光激光炫目器是当前公安人员执勤使用频率最高的单警装备之一，强光手电同时具备高声压电子警哨功能，可以超远指向性传声，效果优于传统口哨的发声，声音清脆穿透力强，使用方便。传声距离远，整体性能强大，对执勤人员出警、追踪、攻击抓部、防御都有一定的作用，可以实现远距离强光炫目和压制，达到控制震慑的效果，是民警同志的随身携带的理想装备。

4.3民用领域应用探索

在民用领域中，S3HB多功能白光激光炫目器可以作为强光手电作为照明工具使用，产品前方具有攻击头，有破窗功能，能够具备充电宝的功能，可以在车载用品的领域进一步的开发和应用。而且，大功率白激光可干扰摄像设备成像甚至破坏器材们可以用于干扰或阻止非法拍摄。

5、结语

S3HB多功能白光激光炫目器是技术发展的成果，具备了超强白光炫目器功能，在众多领域都能得到有效的应用。目前国内没有类似的产品，在产品研发和设计过程中展现了多种技术优势。S3HB 多功能白光激光炫目器凭借其独特的性能，在未来的军事领域、安防执法和民用领域，都具有广阔的应用前景。

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