2) laser detection
激光探测
1.
Target identification and orientation are studied applying laser detection technique.
对激光探测技术的目标识别及定位方法进行研究。
2.
In this paper,the principle and the structure of laser detection for runway visual range are brieflyintroduced,the key technologies and the corresponding solution methods are discussed.
本文简要介绍了跑道能见度激光探测仪的工作原理和基本结构,讨论了其中的技术难点及其相应的解决方法。
3.
It is the core problem in laser detection system keeping low false alarm probability while ensure the detection distance.
如何在保证激光探测距离的基础上保持低的探测虚警,一直是激光探测系统的核心问题。
3) Laser Detector
激光探测器
5) laser fluorescence detector
激光荧光探测仪
6) laser optoacoustic detection
激光光声探测
补充资料:激光探测
激光信号通过探测器转换成电信号的过程。通常用光电型探测器或光热型探测器探测激光信号。激光探测在激光接收以及激光测距、通信、跟踪、制?肌⒗状锏妊芯亢陀τ弥芯哂兄匾淖饔谩?
激光探测的方法有直接探测和外差探测两类。直接探测的方法比较简单实用,普遍用于可见光和近红外波段。外差探测方法能提高信噪比和对微弱信号的探测能力,但设备比较复杂,且要求信号有很好的相干性,主要用于中、远红外波段,如探测10.6微米的激光。
直接探测 激光信号经光学系统耦合到探测器上,探测器把激光信号转换成电信号,再根据各种应用的要求进行不同的信息处理(图1)。
在直接探测中,探测器不能区别信号光与背景光。为了压低背景噪声和提高信噪比,必须采取滤光措施。可用视场光阑进行空间滤光,用干涉滤光片进行光谱滤光,利用时间门抑制信号到达前后的背景光。
光电型探测器是直接探测中的重要元件,常用的有光电倍增管、光电二极管和雪崩光电二极管等。①光电倍增管:具有内增益大等优点。它是紫外、可见光和1.1微米以内的近红外范围最常用的探测器。光电倍增管在近红外波段的灵敏度已有很大提高,时间特性也有了很大改善,输出脉冲上升时间可短到120皮秒,渡越时间的抖动可达20皮秒。因此,在上述波段内,高灵敏度、高精度的激光探测都选用光电倍增管。②光电二极管:硅、锗光电二极管也越来越多地用于可见光和红外波段。这两种探测器结构简单、体积小、价格低,适用于较强信号的探测。③雪崩光电二极管:是具有内增益的光电二极管,输出电流较光电二极管大,倍增因子M值对温度很敏感,使用中根据温度或噪声控制M值,使其保持稳定状态。
单光电子探测也是一种直接探测,具有很高的灵敏度。当被探测信号极微弱时,光电倍增管的阴极面上将按泊松分布释放出个别光电子。这时,激光信号虽然湮没在倍增管的噪声中,但可用单光电子探测技术检测出信号。
单光电子探测可用于对已知运动规律的目标(如月球、人造卫星)进行测距,还可用于测弱光的光强。在极其微弱的连续光照射下,光电倍增管的阴极间断地释放出光电子,这些光电子经内增益后形成输出脉冲。光强越弱,单位时间内的脉冲数越少。因此,可以用单光电子计数器测出脉冲数目,从而测出光强。例如,在激光喇曼光谱中就可采用这种方法。
外差探测 外差探测的原理与无线电波段的外差探测相似。来自被探测目标的辐射即信号光束,与本机振荡光束同时入射到光探测器上。两条光束在光探测器上叠加。若光探测器的反应速度足够高,就能检出其差频信号。差频信号经中频放大器放大,用频谱分析仪或其他终端机指示,完成光的外差探测(图2)。
在外差探测中,探测器除了具有直接探测的功能外,还能获得光信号的相位、频率、目标速度等信息。外差探测因增加了一束强的本机振荡光束,而能提高光探测的转换增益。此外,中频放大器只放大差频信号,放大器的带宽可以做得比较窄,从而增大光探测器输出的信噪比。由于这些原因,外差探测的灵敏度比直接探测的灵敏度高7~8个数量级。
外差探测系统主要由光学天线、本机振荡器、光混频器、中频放大器、窄带带通滤波器和终端机组成。
光混频器是外差探测系统的关键部件,大多数选用光子型探测器,也可选用热电探测器。在10.6微波波段,碲镉汞探测器是一种性能很好的光混频器。
外差探测要求本机振荡器的振荡频率十分稳定。采取消声、防震、恒温等被动稳频措施,能使激光器的频率稳定度达到10-7以上。
外差探测系统分主动式和被动式两种。主动式系统的发射机向被测目标发射一束强激光束。光学天线把从目标反射的回波会聚起来,与本机振荡光束一同准直到光探测器上,以进行混频,并检出差频信号。被动式系统不需要发射机,直接会聚目标的辐射,并与本机振荡一起准直到光探测器上,实现光混频。
当被测目标与接收机之间有相对运动时,会出现多普勒效应。人们经常利用这种效应对运动目标的速度进行测量。
外差接收机的灵敏度用噪声等效功率表示。的表达式与光混频器的类型有关。用光电导型探测器作光混频器时,=2hνB;用光伏型探测器作光混频器时,=hνB。式中B为接收机带宽。工作在10.6微米的外差接收机,其极限灵敏度为/B=1.87×10-20瓦/赫。
外差探测主要应用于激光测速、跟踪等相干光雷达,以及激光通信、光谱学和辐射测量等方面。图3为CO2激光外差接收机的示意图。
激光探测的方法有直接探测和外差探测两类。直接探测的方法比较简单实用,普遍用于可见光和近红外波段。外差探测方法能提高信噪比和对微弱信号的探测能力,但设备比较复杂,且要求信号有很好的相干性,主要用于中、远红外波段,如探测10.6微米的激光。
直接探测 激光信号经光学系统耦合到探测器上,探测器把激光信号转换成电信号,再根据各种应用的要求进行不同的信息处理(图1)。
在直接探测中,探测器不能区别信号光与背景光。为了压低背景噪声和提高信噪比,必须采取滤光措施。可用视场光阑进行空间滤光,用干涉滤光片进行光谱滤光,利用时间门抑制信号到达前后的背景光。
光电型探测器是直接探测中的重要元件,常用的有光电倍增管、光电二极管和雪崩光电二极管等。①光电倍增管:具有内增益大等优点。它是紫外、可见光和1.1微米以内的近红外范围最常用的探测器。光电倍增管在近红外波段的灵敏度已有很大提高,时间特性也有了很大改善,输出脉冲上升时间可短到120皮秒,渡越时间的抖动可达20皮秒。因此,在上述波段内,高灵敏度、高精度的激光探测都选用光电倍增管。②光电二极管:硅、锗光电二极管也越来越多地用于可见光和红外波段。这两种探测器结构简单、体积小、价格低,适用于较强信号的探测。③雪崩光电二极管:是具有内增益的光电二极管,输出电流较光电二极管大,倍增因子M值对温度很敏感,使用中根据温度或噪声控制M值,使其保持稳定状态。
单光电子探测也是一种直接探测,具有很高的灵敏度。当被探测信号极微弱时,光电倍增管的阴极面上将按泊松分布释放出个别光电子。这时,激光信号虽然湮没在倍增管的噪声中,但可用单光电子探测技术检测出信号。
单光电子探测可用于对已知运动规律的目标(如月球、人造卫星)进行测距,还可用于测弱光的光强。在极其微弱的连续光照射下,光电倍增管的阴极间断地释放出光电子,这些光电子经内增益后形成输出脉冲。光强越弱,单位时间内的脉冲数越少。因此,可以用单光电子计数器测出脉冲数目,从而测出光强。例如,在激光喇曼光谱中就可采用这种方法。
外差探测 外差探测的原理与无线电波段的外差探测相似。来自被探测目标的辐射即信号光束,与本机振荡光束同时入射到光探测器上。两条光束在光探测器上叠加。若光探测器的反应速度足够高,就能检出其差频信号。差频信号经中频放大器放大,用频谱分析仪或其他终端机指示,完成光的外差探测(图2)。
在外差探测中,探测器除了具有直接探测的功能外,还能获得光信号的相位、频率、目标速度等信息。外差探测因增加了一束强的本机振荡光束,而能提高光探测的转换增益。此外,中频放大器只放大差频信号,放大器的带宽可以做得比较窄,从而增大光探测器输出的信噪比。由于这些原因,外差探测的灵敏度比直接探测的灵敏度高7~8个数量级。
外差探测系统主要由光学天线、本机振荡器、光混频器、中频放大器、窄带带通滤波器和终端机组成。
光混频器是外差探测系统的关键部件,大多数选用光子型探测器,也可选用热电探测器。在10.6微波波段,碲镉汞探测器是一种性能很好的光混频器。
外差探测要求本机振荡器的振荡频率十分稳定。采取消声、防震、恒温等被动稳频措施,能使激光器的频率稳定度达到10-7以上。
外差探测系统分主动式和被动式两种。主动式系统的发射机向被测目标发射一束强激光束。光学天线把从目标反射的回波会聚起来,与本机振荡光束一同准直到光探测器上,以进行混频,并检出差频信号。被动式系统不需要发射机,直接会聚目标的辐射,并与本机振荡一起准直到光探测器上,实现光混频。
当被测目标与接收机之间有相对运动时,会出现多普勒效应。人们经常利用这种效应对运动目标的速度进行测量。
外差接收机的灵敏度用噪声等效功率表示。的表达式与光混频器的类型有关。用光电导型探测器作光混频器时,=2hνB;用光伏型探测器作光混频器时,=hνB。式中B为接收机带宽。工作在10.6微米的外差接收机,其极限灵敏度为/B=1.87×10-20瓦/赫。
外差探测主要应用于激光测速、跟踪等相干光雷达,以及激光通信、光谱学和辐射测量等方面。图3为CO2激光外差接收机的示意图。
说明:补充资料仅用于学习参考,请勿用于其它任何用途。
参考词条