抗背景光干扰的激光脉冲相关检测方法

针对激光脉冲相关检测对具有相关性的背景光干扰难以抑制的问题,提出了一种抗背景光干扰的系统改进方法。利用两路探测单元同时接收目标信号和背景光的混合信号,另两路视场完全相同的探测单元仅接收背景光,将它们的输出分别对应相减后再进行相关处理,从而抑制了各单元间相关的背景光干扰。实验结果表明,改进后的系统对背景光干扰能够有效的抑制,证明了方案的可实现性与有效性。     

一种激光脉冲相关检测的改进方法

在激光脉冲相关检测系统中,针对窄带滤光片的非理想性以及并联探测单元之间的背景光干扰存在相关性的问题,提出了一种相关检测系统的改进方法.利用两路探测单元同时接收目标信号和背景光的混合信号,另两路视场完全相同的探测单元仅接收背景光,将它们的输出分别对应相减后再进行相关处理,从而抑制了各单元间相关的背景光干扰.采用Simul...     

双色探测激光引信抗海浪技术

阐述了双色激光引信探测的原理,提出采用双色探测,利用海水对红外激光与蓝绿激光回波特性时域差异显著,而舰船对二者的反射特性相近的特点,区分目标与海面,提出抗海浪干扰和判别目标的双色激光引信方案。双色激光引信利用激光发射系统同时发出红外和蓝绿窄脉冲激光,激光接收系统采用两路探测器分别接收两种波长的回波信号,信息处理系统对两路激光回波信号进行高速实时采集,获得两路回波信号幅度、脉冲宽度、回波率等区分目标和海面。通过设计样机并进行海面试验,试验结果表明,双色激光引信抗海浪干扰效果良好。     

CW CO_2激光器对红外热像仪干扰效果的实验研究

为了研究CO2激光对红外热像仪的干扰效果,用中心谱线为10.6μm的CW CO2激光器以漫反射方式对采用多晶硅320×240凝视型非致冷焦平面探测器和HgCdTe 288×4扫描型致冷焦平面探测器的热像仪分别进行饱和干扰实验,结果表明CW CO2激光器对非致冷型红外热像干扰效果明显,当中心谱线不在致冷型红外热像仪响应波段内时仍能形成干扰,而脉冲CO2激光器的输出波长不在致冷型热像仪的响应波段内时不能对热像仪形成干扰。     

单光束双脉冲、双波长巨脉冲Cr:LiSAF激光器

为实现单光束、双波长、双脉冲Cr:LiSAF调Q激光输出,实验中创造性地采用高压方波驱动电光Q开关实现了双波长、双脉冲的Cr:LiSAF可调谐激光输出。获得了波长分别为890nm与900nm,脉冲能量分别为31mj与38mj,脉冲宽度分别为30ns和27ns,脉冲间隔82μs的单光束、双波长、双脉冲Cr:LiSAF调Q激光输出,双脉冲的不同轴度不大于0.15mrad。为差分吸收激光雷达系统所需单光束、双波长、双脉冲激光器的进一步研制奠定了良好的理论与实验基础。     

1030nm高重复频率纳秒脉冲全光纤放大器

采用脉冲调制的单模带尾纤输出的半导体激光器作为种子源,以掺镱光纤为增益介质,采用主振荡功率放大(MOPA)结构,实现了1030nm全光纤脉冲激光放大。脉冲重复频率在50～100kHz范围内可调,在重复频率50kHz时,实现了脉冲宽度为6.53ns,峰值功率为16.08kW的脉冲输出,相应的斜率效率为69%,输出激光的中心波长在1029.49nm。实验还研究了不同重复频率下输出激光脉冲的时域特性。该激光器的输出波长在激光雷达探测器的光谱响应范围内,可作为激光雷达发射光源。     

双波长双巨脉冲调Q倍频Cr:LiSAF激光器

为差分测量NO2气体浓度,获得448.1 nm与449.15 nm的双波长双脉冲光源具有重要价值.实验中采用分时高压方波驱动电光Q开关,在一次闪光灯抽运条件下,在同一光路上实现了双波长、双脉冲的Cr:LiSAF可调谐激光输出.利用一块波长为900 nm倍频切割的LBO晶体.进行腔外的双波长双脉冲的谐波研究,实现单光束双波长、双脉冲Cr:LiSAF调Q谐波激光输出,获得了波长分别为448.1 nm与449.15 nm同光束双波长激光输出,脉冲能量分别为13.7 mJ,脉冲间隔62 μs.输出的谐波光束线宽小于0.02 nm.     

激光选择聚焦的响应增强型光电探测器

介绍了一种利用激光选择聚焦的结构来增强光电探测器的光电响应的方法。通过采用工作在传输模式的振幅型菲涅耳波带片,获得了较高的激光收集效率,同时也较好地抑制了背景光。当激光入射时,集成了菲涅耳波带片的InGaAs/InP p-i-n 光电探测器和InGaAs/InP 雪崩光电二极管的响应分别增强了36 倍和4 倍,而当模拟自然光的卤钨灯照射时,集成了菲涅耳波带片的两类光电探测器的响应均被抑制了30%。集成了菲涅耳波带片的探测器显现出对激光信号的较强吸收,对模拟自然光的卤钨灯光源的明显抑制。     

红外焦平面器件对不同波长激光辐照的响应特性研究

为了有效地干扰红外焦平面探测器,需要研究在不同波长激光的辐照下该探测器的响应情况。本文采用四种波长的激光进行辐照实验。研究结果表明,探测器像元很容易达到饱和状态,器件的响应与光谱响应曲线基本吻合。结果验证了干扰效果与光谱响应曲线之间的关系,为中红外激光干扰提供了实验依据。最后对红外焦平面器件对波段内激光的响应机制进行了简要分析。     

基于CTIA的PV-HgCdTe线阵近红外激光响应特性

使用超连续谱激光辐照PV 型线阵HgCdTe 探测器,探测到了线阵器件输出信号随光照强度变化的全过程,发现了被辐照单元过饱和降压、低压稳定输出的反常响应规律;同时,未被辐照单元也存在响应。在总结实验响应规律的基础上,给出了各不同响应阶段功率阈值范围,并分别对辐照单元出现的过饱和降压、低压稳定输出等异常现象及未被辐照单元存在的整体降压反常响应现象进行了深入研究。研究认为采用CDS 相关双采样电路使器件的基底信号在强光下存在光响应是造成辐照单元异常响应的主要原因;而器件内部公共P 级结构、电路共用Vref 电压结构是导致未被辐照单元反常响应输出的主要因素。     

激光告警装置背景光干扰消除方法及实现

为了有效抑制周围环境背景光对光谱型非成像类脉冲激光告警器的干扰,在采取滤光、滤波、比较器阈值限制等方式进行背景光噪声消除后,针对近距离、大能量的背景闪光干扰情况,根据背景闪光与脉冲激光在时间长度上的相异性,采用高速可编程逻辑器件对告警器的入射光时间进行了计时并判断,对背景闪光干扰进行了消除。经过实际测试,应用该方法后,告警装置12h内由太阳光引起的虚警次数为0,采用多种方式模拟近距离、大能量背景闪光干扰,告警装置均无虚警情况出现。结果表明,该方案可为由背景光引起的激光告警装置虚警问题的解决提供较好的实例和实验方案,其时长判断方法仅通过一片复杂可编程逻辑器件即可实现,硬件电路集成度高、程序编写简单,具有较好的应用价值。     

基于激光导引头信号的并行高速FFT算法设计

为了减少激光半主动武器中测量光学器件光斑点坐标时噪声和干扰对探测精度影响、增加脉冲信号的测量带宽、提取信号的有效值,同时克服串行快速傅里叶变换（FFT）运算耗时及时间复杂度较大的问题,基于多核和并行架构的SoC-FPGA平台以及OpenCL软件,提出了实现并行FFT的计算方法。结果表明,利用该方法可使FFT（1-D）的时间复杂度下降到原来的1/Q,得到了较好的加速效果;通过3种平台（先进精简指令集微处理器、数字信号处理器和片上系统现场可编程门阵列）的运算耗时实验对比,该算法运算耗时为6.0449ms（1-D 4096点）,要比同点数其它两种平台运算耗时少。并行FFT算法不仅满足激光半主动导引头信号实时性的要求,而且可以达到去噪的效果,能有效地降低噪声和背景光的影响。     

产生太赫兹辐射源的Nd:YAG双波长准连续激光器

产生太赫兹波辐射的方法可分为电子学和光子学两大类.在光子学领域,非线性光学差频方法是获取高功率、低成本、便携式、室温运转太赫兹波的主要方法之一.实验研究了激光二极管(LD)端面抽运Nd:YAG1319 nm/1338 nm双波长准连续线偏振运转激光器,理论计算了输出双波长在非线性晶体DAST(4-N,N-dimethylamino-4'-N-'methyl-stilbazolium tosylate)中差频产生太赫兹辐射的平均功率.在重复频率50 kHz时,双波长激光平均输出功率达到2.22 W,斜率效率12.72%,线偏振度0.983,脉冲宽度71.91 ns.M2因子仅为1.165,不稳定性小于0.487%.根据非线性差频理论,计算出可在1 mm厚DAST晶体中获得4.71 mw的3.23 THz高相干性太赫兹波辐射.这两条非常接近的谱线为进一步通过非线性光学差频方法获得高相干性太赫兹波提供了理论基础.     

激光参数及激光超声探测方法对超声信号影响

文中通过激光超声激发过程理论模型,获得激光超声信号的波形特点,并分析相关参数对激发超声信号的影响。应用两种不同的激光超声探测方法对激光超声信号进行探测,即分别采用超声探头和基于双波混合干涉的光学探测方式搭建两种实验装置。实验针对入射激光参数对激发超声信号的影响及两种探测方法获得激光超声信号的特点进行分析。通过实验验证了理论分析结果,得出入射激光参数会影响激发超声的幅度,而基于双波混合干涉的光学探测方式可以获得更为完整的超声波形信息。     

一种新型的高功率双波长自相似抛物线脉冲激光器

基于正色散单模光纤、掺Yb3+增益光纤和多模光纤光栅,提出了一种可调高功率双波长自相似抛物线脉冲激光器。采用非线性薛定谔方程描述双波长自相似抛物线脉冲的传输和演化过程,并利用分步傅里叶方法进行数值模拟。输入脉冲在正色散单模光纤与掺镱增益光纤中产生自相似抛物线脉冲,多模光纤布拉格光栅对激光器进行双波长选择,通过调节偏振控制器实现双波长稳定运行。数值模拟分析结果表明该激光器的运行是可行且有效的。     

基于CDMA的抗杂光干扰激光测距技术研究

为了解决固定周期激光测距系统抗杂光干扰性能差的问题,文中提出了一种基于CDMA技术的激光测距系统方法,该系统以FPGA为主控芯片,采用码分多址调制方法生成随机跳变的脉冲信号进行发射,同时在接收到回波后进行相应的门限检测,滤除干扰信号,仅使真实的回波通过并触发计数器停止计数,完成测距过程。实验结果表明,该方法确实能有效的滤除杂光干扰信号,提高激光测距系统的抗干扰性能。     

双波长波片导致的脉冲分离对双色场辐射太赫兹波的影响

由于群速度的偏振依赖性,飞秒激光脉冲入射到双波长波片时出射光脉冲会分离为两个具有一定时间延迟的飞秒激光脉冲。从实验和理论模拟两方面研究了双波长波片导致的脉冲分离现象对飞秒激光双色场成丝辐射太赫兹(THz)波效率的影响。实验结果表明,脉冲分离导致的时间延迟会降低双色场辐射THz波的效率,可通过零级双波长波片缩短分离脉冲之间的时间延迟,有效提高THz波的产生效率。