小型LD 脉冲激光测距仪的人眼安全控制

小型脉冲半导体激光测距仪使用的激光波长处于非人眼安全的波段如905nm ,要保证 测距仪的辐射安全性必须控制激光发射参数。在设计高精度远距离半导体激光测距仪的过程中,必须提高激光发射功率和频率。本文讨论了在设计过程中,满足激光辐射安全国标的最佳激光发射参数。     

手持激光测距仪的光路设计

介绍了手持激光测距仪的光路设计,该光学系统由激光发射、瞄准和激光接收光路等组成,采用短焦距、小孔径、二合一光路布局。重点研究了激光测距仪测距能力的估算及有关参数的确定．测距仪观察光路设计及像差,激光发散光路和激光接收光路设计。该手持式激光测距仪系统具有体积小、重量轻、测程远、操作简便、测距误差小、密封性能好、可靠性高等特点。     

大气激光通信机的光学模型和物理实现研究

将光学理论应用到大气激光通信机设计中，提炼出大气激光通信机的发射和探测过程的光学理论模型，提炼推证了半导体激光器远场发射、准直发射和接收透镜探测损耗的公式，提炼推证了准直激光焦面探测爱里斑公式及对应的质心运算和质心评价公式。设计了和上述推证相关的光学天线和分光镜等。设计了光学天线分辨率、CCD捕获分辨率、通信分辨率、伺服系统分辨率等和系统精度相关的参数。     

激光辐射控制仪

激光辐射控制仪与激光器和光接收机一样是许多激光技术装置极其重要的组成部分，从结构上来说，激光辐射控制仪可以包括在激光器里，也可以单独使用。在收集、处理和传输信息的激光系统——激光测距仪、激光通讯线路、光学记忆存储装置、信息的输出和显示等等装置中，这些仪器的作用是非常重要的。     

激光测距仪距离模拟源技术研究与精度分析

在对激光测距仪进行性能测试时,需要输入高精度、稳定且可调的仿真距离测试值.对激光测距仪的地面距离模拟源技术进行了研究,设计了集成激光接收和发射单元的距离模拟源系统,通过使用同步时钟计数的方法实现长度可实时输入的延时,以模拟激光测距仪从激光发射到接收激光回波间的时间间隔,并对影响距离模拟精度的系统误差和随机误差源进行了分析和计算,最后通过高精度时间间隔测量装置对距离模拟源进行了实际模拟精度的测量,验证了距离模拟源提供的距离值的绝对精度和相对精度.     

非合作目标脉冲相位式激光测距仪的测程研究

对于非合作目标的中程距离测量, 从测距范围、测量精度、速度和可靠性的折衷方面来讲, 脉冲相位式激光测距法优于常规的脉冲法测距和连续波相位法测距。在脉冲相位式激光测距中提出采用连续发射的正弦调制脉冲信号提高发射激光的峰值功率以提高测程, 但发射激光的平均功率被保持很低保证了发射激光对人眼的安全。同时根据硅雪崩光电二极管(Si-APD)噪声谱密度理论, 设计了具有温度补偿和反馈电阻噪声补偿的激光测距仪前放接收模块, 详细分析了背景光, 反向高压和反馈电阻对于Si-APD接收性能的影响。实验表明：根据该方法设计的前放接收模块使测距仪接收系统获得最大信噪比, APD工作在最佳倍增状态,从而提高测距仪的探测灵敏度和最大测程。     

高精度激光动态测试技术初探

激光测距仪在研究过程中,主要是通过地面检测方法对测距仪的性能指标等加以测试研究,在整个工作过程中也是重要的工作内容.根据激光测距仪的基本工作原理,再设计出高精度激光动态测试系统,综合分析影响高精度的误差因素等,最终能够实现对激光测距仪的精度测量.相比起传统测试方法而言,激光测距仪具有以下两种特点:其一,精度高;其二,模拟距离动态的范围比较大.研究结果表明,高精度激光动态测试系统距离范围能够达到16m~28km,模拟精度超过0.16m.高精度激光动态测试系统在操作过程中既简单又方便,除此之外,具有比较强的实用性.高精度激光动态测试系统能够满足现阶段各种激光测距仪的基本需求.     

YAG激光测距仪接收系统小孔位置调整方法

YAG激光测距仪一般包含有瞄准、发射、接收三个光学系统。目前所生产的YAG激光测距仪有两种:一种是瞄准、发射、接收光学系统彼此独立的分离式测距仪;另一种是发射系统独立,瞄准、接收共用一个物镜和三个系统共用一个物镜的复合式测距仪。所有YAG激光测距仪的光学系统在生产装配过程中,都必须进行调校。调校内容有:三轴平行性,激光束散角,接收小孔光栏位置等等。     

激光主动成像图像制导导引头设计

提出了一种采用半导体激光器、基于DSP的距离选通和连续激光切换成像的激光主动成像图像寻的导引头设计方案,分析计算了方案中关键部件半导体激光器、接收CCD、发射光学部分、接收光学的性能指标,最后指出了半导体激光主动成像图像处理单元相比红外图像、微波图像等自身独有的特点.方案中设计的导引头能够在雨、雪、雾等较恶劣的天气及白天、黑夜使用,是一种发射后不管,全天候作战的导引头.     

半导体激光器的噪声和带宽的测量

半导体激光器广泛地应用于光学测量、激光雷达、机载陀螺仪、信息处理、光通信、激光光谱和激光抽运原子频标等领域。在这些应用中半导体激光器的噪声和带宽是十分重要的参数,必须进行测量。本文详细地介绍了在激光抽运铷频标研制过程中激光器的噪声和带究的测试方法及实验结果。     

脉冲激光测距系统的仿真检测技术

利用半导体发光器件作为目标模拟光源,通过接收系统或装备发射的激光获取仿真测试的脉冲同步信号,以此信号启动模拟目标回波脉冲的延时过程,延时结束向被测系统或装备回送一至三个强度适当的模拟回波(光)脉冲,通过检验被测系统响应,可判断测距性能是否符合技术指标。这项技术将激光能量检测、脉冲同步信号的提取和目标回波信号的仿真回送集于一体,实现了脉冲激光测距系统或装备的光接口无损室内(在线)仿真检测。     

同步泵浦声光调Q全固态脉冲激光器

本文首次提出了同步泵浦声光调Q全固态脉冲激光器，分析了其基本理论，设计并实现了这种新型激光器。它克服了现有小型全固态脉冲激光器存在寄生多脉冲和峰值功率还不够高的缺点，用2W LD的泵浦时，得到了重复频率为4．5kHz、峰值功率为6kW、脉宽为18ns、无寄生脉冲的连续脉冲激光输出，可以较好地满足激光测距和激光雷达对此类激光器性能的要求。本文对实验方案、设备和结果进行了详细的描述。     

用于智能汽车的小型LD激光测距仪

介绍了一种采用半导体激光二极管(LD)为光源的小型激光测距仪的系统组成、工作原理及其关键技术。所研制的测距仪具有结构简单、成本低廉的特点,可广泛应用于各种智能车辆中作为防撞雷达使用,也可应用于各种测距精度要求不高的场合。     

人眼安全1.57μm OPO激光测距机

研制成功人眼安全1.57μmOPO激光测距机,并进行了室外测距实验,在能见度V约10km时测到7050m远处的烟囱,测距精度±5m,重复频率达20pps.该测距机采用紧凑小型的水冷灯泵电光调Q(Ce,Nd):YAG激光器泵浦磷酸钛氧钾(KTP)1.57μm单谐振OPO器件,输出12mJ,脉宽～6ns.接收元件选用铟镓砷(InGaAs)PIN探测器.     

脉冲激光测距仪雪崩光电探测器最佳工作状态和接收灵敏度研究

根据脉冲激光测距仪目前广泛应用的达通型硅雪崩光电二极管（Si-APD)的噪声谱密度,从理论和实验结果分析各种测距精度的脉冲激光测距仪,在不同脉冲宽度条件下,Si-APD的负载电阻、接收放大器带宽、噪声等效功率,最小可探测功率以及信噪比等数据,并将其进行比较。说明保持Si-APD器件的最佳工作状态是提高激光测距仪的探测灵敏度和测量数据的稳定性、可靠性的重要条件。     

小型封离式陶瓷TEA CO2激光器的特性研究(第一部分:理论分析)

本文从理论上分析了小型TEA CO2激光器的各主要参数的选择。给出了我们研制的小型封离式陶瓷TEA CO2激光的实验结果:该器件尺寸为φ62×190mm,其基模输出能量20mJ.脉宽50ns,使用寿命106次,储存寿命大于10年。装在测距机上经一年的使用表明,性能稳定可靠。     

人眼安全激光测距机的一些进展

本文综述了人眼安全激光测距机的发展状况，介绍了用喇曼频移Ｎｄ：ＹＡＧ和Ｅｒ：ｇｌａｓｓ直接泵浦实现１．５４μｍ波段人眼安全激光器的方法，并对其在军事激光测距领域的发展及应用进行了较详细的概述。     

用于远程激光测距机的板条激光器

研制了用于远程激光脉冲测距机的板条激光器。使用半导体泵浦的MOPA激光结构实现了大于250 mJ的脉冲激光输出,输出脉冲宽度为12.83 ns,最终输出激光光束束散角为0.18 mrad。该激光测照器可应用于远程激光测距。对激光测距机的测距与照射能力进行了理论计算与分析。理论分析表明,应用于机载平台时,该激光测照器能够实现50 km距离的激光测距。该型激光测距机具有测距距离远,重量轻,结构紧凑等特点,具有广泛的应用前景。     

双控声光调Q全固态红外激光器

研制出双控声光调Q全固态红外激光器。应用专门研制的双控驱动器,代替普通声光调Q全固态红外激光器中独立的激光二极管(LD)驱动器和声光Q开关驱动器。在双控驱动器中,抽运源激光二极管和Q开关都工作在与输出激光脉冲相同重复频率的间断工作状态。在每一个周期中,激光二极管在输出激光脉冲前的某一时刻打开,在输出脉冲后的适当时刻关断。声光Q开关在激光二极管打开前的某一时刻开始工作,在激光二极管关闭后的某一时刻停止工作。与普通声光调Q全固态激光器相比,在输出激光脉冲重复频率相同的情况下,双控驱动全固态红外激光器能耗减少50%以上,主要部件温升减少10℃以上,达到热稳定的时间减少到23%,用1 W的激光二极管抽运,得到了脉宽16.8 ns,峰值功率4 kW的无寄生脉冲的激光输出。