脉冲激光测距 - 脉冲激光测距是什么样的激光啊？

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脉冲激光测距是什么样的激光啊？

1. 回答人: 匿名时间: 06-26 17:32:09

[定义] 利用激光测距的方法通常有两种：相位测距和脉冲测距。脉冲激光测距是利用激光脉冲持续时间极短，能量在时间上相对集中、瞬时功率很大的特点，在有合作目标的情况下，脉冲激光测距可以达到极远的测程，在进行几公里的近程测距时，如果精度要求不高，即使不使用合作目标，只是利用被测目标对脉冲激光的漫反射取得信号，也可以进行测距。利用激光脉冲测距设备称为脉冲激光测距机。 olvr
脉冲激光测距机一般由激光发射系统、激光接收系统、激光器、取样及回波探测放大系统、电源以及计数显示电路等组成。其工作原理是利用脉冲激光器向目标发射单次激光脉冲或激光脉冲串，计数器测量激光脉冲到达目标并由目标返回到接收机的往返时间，由此运算目标的距离。其工作过程是：首先瞄准目标，然后接通激光电源，启动激光器，通过发射光学系统，向瞄准的目标发射激光脉冲信号。同时，采样器采集发射信号，作为计数器开门的脉冲信号，启动计数器，钟频振荡器向计数器有效的输入钟频脉冲，由目标反射回来的激光回波经过大气传输，进入接收光学系统，作用在光电探测器上，转变为电脉冲信号，经过放大器放大，进入计数器，作为计算器的关门信号，计数停止计数。计数器从开门到关门期间，所进入的钟频脉冲个数，经过运算得到目标距离，在显示器上显示出来。

[国外概况] 脉冲测距机主要包括红宝石、Nd:YAG、CO2、喇曼频移Nd:YAG和Er:玻璃等脉冲激光测距机，其性能和发展情况如下： 1、红宝石脉冲激光测距机
红宝石脉冲激光测距机是第一代军用激光测距机，诞生在美国，其结构简单，紧凑。如美国的AN/GVS-3、GVQ-10和日本的70式，因其隐蔽性差、效率低、体积大、重量重、耗电多，目前除少数应用外已被淘汰。 (
2、Nd:YAG脉冲激光测距机
Nd:YAG脉冲激光测距机属二代激光测距机，其主要优点是隐蔽性、电效率和脉冲重复工作频率大大优于红宝石激光测距机，因而从60年代后期开始广泛装备部队。广泛应用于以下几个方面：(1)战场指挥员、步兵侦察员、炮兵前沿指挥观测员以及舰艇基地指挥员、海军陆战队员用手持瞄准观察和测距。(2)现代作战坦克和装甲车采用Nd:YAG脉冲激光测距机作为火控系统的总体部件，以改善主要作战武器的精度。(3)广泛用于对空防御系统，提高对抗高速飞机和机动性大的武装直升机的跟踪精度。(4)Nd:YAG激光测距机－目标指示器是国外应用最早的激光武器。目前，这种武器系统仍然是激光制导炸弹、导弹和火炮的唯一远距离精确制导武器，并为双功能激光测距－目标指示器采用人眼安全的喇曼频移Nd:YAG激光器实现精确制导打下了基础。 P24Q""
3、CO2脉冲激光测距机
CO2脉冲激光测距机是70年代末和80年代中期发展起来的新一代人眼安全激光测距机。其主要优点有：①大气穿透能力优于Nd:YAG激光波长，能在较低能见度和战场烟幕等大气条件下工作；②能与8～12μm波段的典型热成像系统兼容并可共用接收光学系统和探测器，能有效的对热成像仪探测到的绝大多数目标进行测距；③能实现对人眼安全。如美国"斯米尔"人眼安全激光测距机(见图[^dzjsz028^])。CO2激光测距机发射人眼安全的10.6μm波长的激光。主要优点有：在烟雾中的传输性能好；与8～12μm热像仪工作在同一波长，因而兼容性好；敌方探测困难，适合与热像仪配用。
4、喇曼频移Nd:YAG和Er:玻璃脉冲激光测距机
喇曼频移Nd:YAG和Er:玻璃脉冲激光测距机也和CO2一样发展于70年代末和80年代中期，主要优点是：①大气穿透能力高于1.06μm的Nd:YAG激光波长而低于CO2波长；②对目标的反射系统和在睛天、高温度条件下测距时，其性能高于CO2波长并与Nd:YAG激光波长相当；③对人眼的安全性高于CO2激光波长。缺点是由于1.54μm波长属中红外波段，不能与8～12μm的热成像系统兼容，加上转换效率低、脉冲能量小和重复工作频率低(喇曼频移Nd:YAG除外)等限制了它们的应用。此外，Er:玻璃材料制作困难，而且光探测器InGaAs-APD目标仍存在某些技术问题有待解决。
脉冲激光测距的应用及技术性能：(1)轻型便携式脉冲激光测距机包括步兵和炮兵侦察用的手持式以及前沿侦察和前沿对空控制双用途的激光测距机-目标指示器。其主要技术性能：最大测程4～10km，测距精度±10m，重复频率为单次，束散角为1～2mrad。(2)地面车载脉冲激光测距机包括坦克、步兵战车、火控、火炮或导弹制导火控以及目前发展的地面车载激光测距机－目标指示器等。其主要技术性能：最大测程4～10km，测距精度±5～10m，目标分辨约20m，重复频率0.1～1Hz，束散角0.4～1mrad。(3)对空火炮和导弹防御脉冲激光测距机的最大测程为4～20km，测距精度为±2.5～5m，重复频率为6～20Hz，束散角0.5～2.0mrad。(4)机载脉冲激光测距机可装备武装直升机的导弹指令制导和装备固定翼飞机，用于封锁支援的光电飞行器等目标以及拦截飞机和导弹的攻击。其主要技术性能：测程远(用于直升机为4～10km，用于固定翼飞机为5～20km)、测距精度高(用于武装直升机为±5～10m，用于固定翼飞机为±1～10m)、重复频率高(用于武装直升机为4Hz，用于固定翼飞机为5～20Hz)、束散角小(用于武装直升机为0.4～1mrad，用于固定翼飞机为0.1～0.5mrad)。美国研制的"利登"激光系统则采用喇曼频移Nd:YAG激光目标指示器测距机，是现代激光测距机多功能化并扩大机载应用的典型示例。(5)舰载脉冲激光测距机，它又分为水面舰载和潜艇潜望两大类：水面舰载脉冲激光测距机在技术性能指标方面与车载火控和对空防御激光测距机相同，目前大量用来装备常规火控和对空防御的海军舰只，如掩护(无声雷达)舰载飞机回收和与红外热成像、电视等组成跟踪系统，全天候监视和跟踪空中目标等独特的舰上应用，其应用前景相当广泛；潜艇潜望脉冲激光测距机的主要技术性能：测距范围300～6000m，测距精度±5～10m 重复频率1～5Hz，束散角1～1.5mrad。(6)太空载脉冲激光测距机属超长战略用激光测距仪，其特点是光束在真空中传播且具有衍射极限特性，最大测程大于1000km，激光脉冲能量在0.1～10J之间，测距精度为±5～10m，重复频率为10～100Hz，束散角小于20mrad。(7)云高脉冲激光测距机，主要用于测量机场的云层高度，也可用来测量卫星发射点的云层高度，为飞机的起降或卫星发射提供安全的气象数据。这类脉冲激光测距机若加以很好的隐蔽，可以为前沿军事基地、机场或军用卫星发射的安全提供可靠的气象数据是现代战争不可缺少的仪器；若使用它为大型国际机场、小型商业民用机场和民用通信卫星发射点(近距离)提供飞机起降或卫星发射的安全气象数据，将对国民经济建设和提高国际信誉产生巨大的经济效益和社会效益。 E
在很多战术应用中，要求能测20km以上的远程激光测距机。几种激光测距机的对比研究表明；探测灵敏度高的外差探测激光测距机比直接探测激光测距机测量距离远，例如法国的THC198型外差探测脉冲CO2激光测距机(见图[^dzjsz029^])，其最大测距为10km。 67
随着新材料、新技术的不断开发，超大规模电子计算机及软件的发展，在电子战日益激烈的现代战争中，脉冲激光测距技术的优越性将显得特别突出，这就更需要去开发和研制更新的激光测距机。

2. 回答人: 匿名时间: 06-25 13:32:24

脉冲就是隔一段相同的时间发出的波（电波/光波等等）等机械形式。
激光脉冲指的是脉冲工作方式的激光器发出的一个光脉冲，简单的说，好比手电筒的工作一样，一直合上按钮就是连续工作，合上开关立刻又关掉就是发出了一个“光脉冲”。用脉冲方式工作有它的必要性，比如发送信号、减少热的产生等等。现在的激光脉冲能做到特别短，譬如“皮秒”级别，就是说脉冲的时间为皮秒这个数量级——而1皮秒等于一万亿分之一秒(10E-12秒)

参考：激光器的工作方式
（1）连续激光
激光泵浦源持续提供能量，长时间地产生激光输出，从而得到连续激光。连续激光的输出功率一般都比较低，适合于要求激光连续工作（如激光通信、激光手术等）的场合。
（2）脉冲激光
脉冲工作方式是指每间隔一定时间才工作一次的方式。
脉冲激光器具有较大输出功率，适合于激光打标、切割、测距等。
常见的脉冲激光器：固体激光器中的钇铝石榴石（YAG）激光器、红宝石激光器、钕玻璃激光器等。还有氮分子激光器、准分子激光器等。
（3）巨脉冲激光
在腔内人为的加入损耗，是其大于工作物质的增益，这时没有激光输出。但在泵浦源持续不断的激励下，激光上能级的原子数越来越多，得到了较大的粒子数反转。如果定义峰值功率为脉冲的能量除以脉冲的持续时间（脉宽），那么，在撤除人为加入的损耗情况下，就会在很短的时间内以极快的速度产生脉冲宽度窄、峰值功率高的脉冲激光，通常称为巨脉冲。
（4）超短脉冲激光

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