相干激光探测技术

光电子技术结课论文

激光探测技术概论

电子1002班 LZ

摘要：

激光探测系统的作用是将接受的激光信号变化变成电信号，也就是说将光信息转皇城电信息，并通过不同的信息处理方法来获取不同的信息并实现探测目的，激光探测技术按探测方式分为直接探测和外差探测两种，按探测器的方式分类，可分为单元探测和多元阵列探测，本文即从探测方式的角度，对激光探测技术的原理、应用等四方面进行综合阐述。

关键字：激光探测 直接探测 外差探测 干扰

1. 引言

随着光技术的不断发展，激光越来越多的走入科技和生活，其激光探测技术也随着光技术的进步取得了很大的进步。激光探测就是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、制导、雷达等研究和应用中具有重要的作用。

2. 激光探测技术原理

激光的最初中文名叫做“镭射”，是它的英文名称LASER的音译，是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词的头一个字母组成的缩写词。意思是“受激辐射的光放大”[1]。激光的英文全名已完全表达了制造激光的主要过程。1964年按照

介绍了目前国内外光纤激光器相干合成技术的最新进展,系统总结和分析了典型的相干合成方法,分析了其优缺点,最后对光纤激光器相干合成技术的发展作了展望。

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第3 8卷第 9期20 0 8年 9月

激光与红外I SER& I A NFRARED

Vo . 8, . 13 No 9 S pe e,0 8 e tmb r 2 0

文章编号：0 1 0 8 20 ) 90 6 - 10 - 7 (0 8 0 -880 5 4

综述与评论

高功率光纤激光器相干合成技术沈洪斌李刚何海军阎宗群黄富瑜，,,,(. 1军械工程学院光学与电子工程系，河北石家庄 00 0 2解放军 6 3 6部队， 50 3;. 63河北保定 0 4 0 7 00)

摘要：绍了目前国内外光纤激光器相干合成技术的最新进展，介系统总结和分析了典型的相干合成方法，分析了其优缺点，最后对光纤激光器相干合成技术的发展作了展望。关键词：纤激光器；光相干合成；光阵列激

中图分类号：N 4 T 28

文献标识码： A

、

Co e e m b n n f Hi h Po r Fi e s r Be m s h r ntCo i i g o g

介绍了目前国内外光纤激光器相干合成技术的最新进展,系统总结和分析了典型的相干合成方法,分析了其优缺点,最后对光纤激光器相干合成技术的发展作了展望。

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第3 8卷第 9期20 0 8年 9月

激光与红外I SER& I A NFRARED

Vo . 8, . 13 No 9 S pe e,0 8 e tmb r 2 0

文章编号：0 1 0 8 20 ) 90 6 - 10 - 7 (0 8 0 -880 5 4

综述与评论

高功率光纤激光器相干合成技术沈洪斌李刚何海军阎宗群黄富瑜，,,,(. 1军械工程学院光学与电子工程系，河北石家庄 00 0 2解放军 6 3 6部队， 50 3;. 63河北保定 0 4 0 7 00)

摘要：绍了目前国内外光纤激光器相干合成技术的最新进展，介系统总结和分析了典型的相干合成方法，分析了其优缺点，最后对光纤激光器相干合成技术的发展作了展望。关键词：纤激光器；光相干合成；光阵列激

中图分类号：N 4 T 28

文献标识码： A

、

Co e e m b n n f Hi h Po r Fi e s r Be m s h r ntCo i i g o g

介绍了机载蓝绿激光水下目标探测技术的现状及前景

杨华勇，梁永辉

（国防科技大学理学院光电工程系，湖南

长沙，４１００７３）

摘要：海洋中存在一个类似于大气中存在的透光窗口，即海水对波长在０．４７～０．５８１ａｍ波段内的蓝绿光比对其他光波段的衰减要小很多，可以用于水下目标的测量和通信。介绍了机载蓝绿激光水下目标探测技术的原理，探讨了蓝绿激光水下探测技术在军事和民用两方面的重要应用，全面描述了目前世界上已经出现的机载蓝绿激光水下目标测量系统的技术指标．并预测其未来的发展趋势。

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐａｐｅｒ

ｄｅｓｃｒｉｂｅｓｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｓｅａｒｃｈｉｎｇｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ

ｏｂｊｅｃｔｓｂｙａｉｒｂｏｒｎｅｂｌｕｅ－ｇｒｅｅｎｌａｓｅｒ

ｓｙｓ—

ｔｅｒｎ．ａｎｄｉｔｓ

ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎｍｉｌｉｔａｒｙａｎｄｃｉｖｉｌｕｓｅ．Ｉｔａｌｓｏｄｅｔａｉｌｓｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅ

ｐｒｅｓｅｎｔ

ａｉｒ－

ｂｏｒｎｅｂｌｕｅ－ｇｒｅｅｎｌａｓｅｒｓｙｓｔｅｍｓｆｏｒｓｅａｒｃｈｉｎｇｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ

ｏｂｊｅｃｔｓ，ａｎｄｉｔｓｆｕｔｕｒｅｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｔｒｅｎｄ．

１

引

言

１９６３年，Ｄｕｎｔｌｅ

介绍了机载蓝绿激光水下目标探测技术的现状及前景

杨华勇，梁永辉

（国防科技大学理学院光电工程系，湖南

长沙，４１００７３）

摘要：海洋中存在一个类似于大气中存在的透光窗口，即海水对波长在０．４７～０．５８１ａｍ波段内的蓝绿光比对其他光波段的衰减要小很多，可以用于水下目标的测量和通信。介绍了机载蓝绿激光水下目标探测技术的原理，探讨了蓝绿激光水下探测技术在军事和民用两方面的重要应用，全面描述了目前世界上已经出现的机载蓝绿激光水下目标测量系统的技术指标．并预测其未来的发展趋势。

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐａｐｅｒ

ｄｅｓｃｒｉｂｅｓｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｓｅａｒｃｈｉｎｇｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ

ｏｂｊｅｃｔｓｂｙａｉｒｂｏｒｎｅｂｌｕｅ－ｇｒｅｅｎｌａｓｅｒ

ｓｙｓ—

ｔｅｒｎ．ａｎｄｉｔｓ

ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎｍｉｌｉｔａｒｙａｎｄｃｉｖｉｌｕｓｅ．Ｉｔａｌｓｏｄｅｔａｉｌｓｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅ

ｐｒｅｓｅｎｔ

ａｉｒ－

ｂｏｒｎｅｂｌｕｅ－ｇｒｅｅｎｌａｓｅｒｓｙｓｔｅｍｓｆｏｒｓｅａｒｃｈｉｎｇｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ

ｏｂｊｅｃｔｓ，ａｎｄｉｔｓｆｕｔｕｒｅｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｔｒｅｎｄ．

１

引

言

１９６３年，Ｄｕｎｔｌｅ

光学相干层析成像技术 及其在医学中的应用

应用需要 对病变组织的精 确诊断是当今世界医学研究的重 要 课题之一，生物 医学 工作者一直在寻找无创 的生物体检测方法 。 在现有的疾病诊断方法中，很多都依赖于成像技 术 ，以求安全、及时，有效地发现病变，并对其 区分定位。 临床上 目前使 用的成像技术主要有超声波 ，X射 线透视、CT扫描 以及磁共振成像(MRI)等 ，这些 诊断方法适用于不同场合，同时各自又都有一定 的缺点和局限性 。

医学成像诊断的要求 实时 在体：不影响组织的结构， 危害性小：无创，辐射小 分辨力高

光学相干层析成像(OCT) 光学相干层析(OCT)是9O年代发展起来的 一种新型光学成像手段。它通过测量生物 组织的背散射光强度和相位获取内部的显 微结构信息进行层析成像。 分辨率1um~15um, 比传统的超声成像高 l~2个数量级，并且可以实现实时在体检测。 OCT系统的体积和制造成本都远小于磁共 振成像(MRI)这使得该技术在实验研究和临 床应用方面都大有可为

OCT工作原理

OCT工作原理 光学相干层析系统可认为是由共焦扫描系 统和低相干干涉仪组成 其装置如图所示，装置的核心是一 个光纤 迈克尔

根据具体使用要求设计了一个折衍混合式天线系统,其特点是采用一片小口径,平面基底的二元光学元件,对外差探测,收发合置的相干激光雷达天线系统进行简化。使整个系统达到了结构简单,工艺简单,并同时实现了高像质和低成本。设计参数为：作为发射系统,物方视场角2w=10°,出瞳口径φ=100mm,束散角压缩比β=5x,激光光源波长λ=10.6um。

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第3 2卷

第 1期

激光与红外LAS & I ER NFRARED

V0 _ J 32. .1 No Fe r a v. 0 b a r 2 02

20 0 2年 2月

文章编号： 0 -0 8 2 0 ) 1 0 5 1 1 157 (0 2 0 - 1 43 0 0

折衍混合式相干激光雷达天线系统的设计刘丽萍，骐，琦王李(尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室，龙江哈尔滨 10 0 )哈黑 5 0 1

摘要：根据具体使用要求设计了一个折衙混合式天线系统，其特点是采用一片小口径， 平面基底的二元光学元件，外差探测，对收发合置的相干激光雷达天线系统进行简化。使整个系统达到了结构简单，艺简单，同时实现了高像质和低成本。设计参数为：为发射系统，工并作物方视场角2∞=1。出瞳口径中=10 m, 0, 0

红外探测技术研究

1.红外图像仿真：

红外成像仿真研究始于上世纪 70 年代，研究人员在红外成像仿真领域经过不断探索和实践，取得了显著的研究成果。在红外目标的仿真方面，Dobbs提出了一种基于热能测量结果的红外辐射出射度计算方法。PRISM 较为全面地分析了目标自身与背景的综合作用。J. Stets等人对目标、地物和大气的效果进行了初步分析，仿真出空中飞行目标的红外图像。M. R. Whalen 更为深入地研究了飞行器蒙皮、排气口以及尾焰的辐射特性。N. Nandhakumar等人建立了基于八叉树算法的目标仿真模型，主要引入了内热源的影响。

在红外背景仿真方面，Geofferey.Y.Gardner等最早采用对实拍红外图像纹理贴图的方法来开展了红外背景的仿真。Cianciolo等人结合实际的云层场景，得到云背景的红外仿真图像。Hummel 等人同样从实际场景出发，仿真了地表图像。此外， Yossi Bushlin等通过对典型场景实测数据建模，提出了一种基于模型变化的红外背景仿真方法。

针对天基探测系统的仿真分析基本方法虽然与普通的成像系统相同，但是仿真建模中的侧重点却存在较大不同，应重点考虑对于天基探测系统性能分析结果具有重要影响的因素。国外

海底管道检测技术探讨

业

Q:

Sci enc e an Te nO Ogy nn d ch I I ovaton i Her l ad

工业技术

智能探测技术在海底管线内检测的应用陈池

(中海石油 (中国 )有限公司番禺作业公司

广东广州 )

摘要：文章通过采用在线温度检测、超声波管壁厚度测量等先进的智能检测技术，成功地实施了海底石油管线内部检测的阐述，出提 了一套先进的、完整的海底石油管线检测的解决方案，为中海油海底石油管线的管理提供了可靠的科学依据和宝贵的经验，对海上油田设施的腐蚀状况评估和新设施的设计与评估具有重要意义。

关键词：智能检测器海底石油管线超声波管壁厚度测量在线测温中图分类号： E 5 T 9文献标识码： A文章编号： 6 4 0 8 ( 0 8 0 (一 0 8 0 1 7— 9 X 2 0 ) 4c 0 8— 4 )

1海管检测背景1 1生产背景 中海油番禺 42 油田位于南中国海 /51域水深约 1 0米。油田由两个井口生产平台 O 和一艘位于平台中间的油轮 ( PS组成。 F 0) 并在2 0年 1 03 0月开始投产运行至今。其中 条从 PY4 2平台到 FP S0的海底生产管线，全长约 9 4公晕，括 1 4米刚性立管；

海底管道检测技术探讨

业

Q:

Sci enc e an Te nO Ogy nn d ch I I ovaton i Her l ad

工业技术

智能探测技术在海底管线内检测的应用陈池

(中海石油 (中国 )有限公司番禺作业公司

广东广州 )

摘要：文章通过采用在线温度检测、超声波管壁厚度测量等先进的智能检测技术，成功地实施了海底石油管线内部检测的阐述，出提 了一套先进的、完整的海底石油管线检测的解决方案，为中海油海底石油管线的管理提供了可靠的科学依据和宝贵的经验，对海上油田设施的腐蚀状况评估和新设施的设计与评估具有重要意义。

关键词：智能检测器海底石油管线超声波管壁厚度测量在线测温中图分类号： E 5 T 9文献标识码： A文章编号： 6 4 0 8 ( 0 8 0 (一 0 8 0 1 7— 9 X 2 0 ) 4c 0 8— 4 )

1海管检测背景1 1生产背景 中海油番禺 42 油田位于南中国海 /51域水深约 1 0米。油田由两个井口生产平台 O 和一艘位于平台中间的油轮 ( PS组成。 F 0) 并在2 0年 1 03 0月开始投产运行至今。其中 条从 PY4 2平台到 FP S0的海底生产管线，全长约 9 4公晕，括 1 4米刚性立管；