红外激光光源
苏美开
（济南福来斯光电技术有限公司，flsoe@https://www.doczj.com/doc/2c1141359.html, ）
1概述
尽管低照度CCD 摄像技术和微光夜视技术现在已经取得巨大进步，但是在低照度环境下，所有的图像监视装置接收到的仍然只是高噪声、低分辨率的模糊图像。原因是光线太弱。采用半导体激光红外光源可以从根本上改进夜间、尤其是夜间远距离拍摄的效果。 半导体红外激光光源是专为红外夜视系统配置的、远距离红外照明光源；配合红外摄像机、黑白CCD 摄像机或微光夜视系统用于夜间及24小时的、全天候条件下的监视摄像，照明距离从几米到数公里。
2 光束整形
激光束压缩透镜主要用于将激光光束发散角进行压缩,在一般距离上观察时为了在不同距离上都能正常观察目标,通常采用变倍镜头,即近距离将光束发散角变大,这样照明范围大,光强度变弱,成像部分不会因为光强度大而饱和,远距离让将光束发散角变小,这样照明范围小,光强度变强,成像部分不会因为远距离衰减,从而增大观察距离。
光斑整型的目的主要是为了将半导体激光器光斑整成圆型或方型。我们知道，半导体激光器输出光斑是椭圆形，水平和垂直发散角一般为θ‖×θ⊥=8o×40o。不可能用于直接照明观察，因此需要整成圆型或方型。对于用于有监视器观察显示的通常整理成长方型。 CCD 光敏面为矩型,且其长宽之比为3:4，这样如果我们将激光光斑整形为此比例的矩行，则正好相互匹配，产生的视觉效果非常好。如果其中一个方向上视场角正好为激光器水平发散角（如8o）。
可以将垂直方向发散角压缩为11o或6o。设柱透镜焦距为f, LD 发光带尺寸为d ，则，由几何光学可知，LD 光束经透镜后发散角为
f d
=θ 则θd
f =
（1） 由（1）即可确定需要的最短焦距值。由此可以得到需要的激光器最小有效孔径为 )2/tan(2⊥=θf D （2）
LD LEN
例如，808nm 2W 管子光带尺寸为0.001×0.2mm,θ=6×180π
=0.1，代入（1）得f=2mm 。由（2）可得到D=2×2tan20o=1.5mm 。
在实际应用中，考虑到所使用透镜的通用性，例如，光束发散角压缩到0.5 o是可能的，此时由上面的计算得f=24mm ，D=2×24tan20o=18mm 。这就是实际我们采用透镜的技术参数。 理想情况下，准直透镜可以把光源准直成一个完好的平行光束，但是实际情况并不能实现，平面光束的直径可由下式决定
21
22])(1[D z D D z λ+= （3）
其中，λ是激光波长，z 是光束传输距离，z D 是在距离z 处光斑直径。在近场时即z
≈0时，（3）得D D z ≈，与光斑直径与透镜有效孔镜相同。在远常时2D z λ?1，（3）得
D z D z λ=，则最小光束发散角为
D m λθ? （4） 例如，对于808nm 激光，D=1.5mm 时，5.1108083
?×?m θmrad=0.6mrad 。
m θ实际是衍射极限光束角。可见要想得到理想的光束发散角,必须通过增加透镜焦距,增大通光孔径的方法,这样就要增大光学系统的体积。
LD 光束是椭圆高斯光束,
光束的垂直发散角较大, 其横
场由于有高阶模的存在而呈若
干长条状, 光斑极不均匀。LD
光束若直接使用是不会得到好
的照明效果的, 而必需对其进
行整圆和光斑均匀化处理。LD
光束整圆可利用椭圆微透镜或
二元光学元件进行, 我们提出使用光纤对LD 光束进行整圆和光斑均匀化的思路, 这种方法工艺、结构简单, 系统光学元件数少, 耦合效率高, 适合于制作小体积、大功率的照明光源。用于光束整理的光纤为阶跃折射率型多模单根光纤或光纤束。
光纤对LD 椭圆高斯光束的整圆, 可以用纤维光学的射线理论来解释。光纤是由内、外两层折射率不同的材料拉制而成的细丝, 光线在其中全反射向前传输。通过对子午光线分析可知, 一直径很小的光束, 当它与光纤轴呈A 夹角进入圆柱形光纤后, 在光纤输出端可以形成一个空心圆光锥[1 ] , 锥角为2B, A= B, 其传输行为如图1 所示。由斯涅尔定律可知, 光纤孔径角H 是光纤的最大入射角, 相应的表示光纤聚光能力的物理量是数值孔径, 用NA 表示。A 在0～ H 之间变化时, 锥角2B 也在0～ 2H 之间相应变化。当A> H 时, 光线将不被传输[1 ]。当光纤弯曲时, 其数值孔径一般说来要减小。在实际使用时, 受多方
图1 光线通过直圆柱光纤的传输行为
面因素的影响, 实测的A、B值要比孔径角H的理论值小。
LD 光束可近似地处理为点光源发出的椭圆形立体光锥。当光锥顶点置于光纤轴并通过光纤传光时, 由上述分析不难得出LD 光束被光纤整圆的结论。用光纤束整圆的效果与用单根光纤一样。整圆后的光锥锥角一般小于50°
LD通过光纤耦合后，得到圆光斑，再通过光学系统可以非常容易进行发散角压缩，采用列阵耦合得到的多纤芯捆绑的大芯径光纤输出激光器，光斑均匀，性能可靠，使用灵活。因此大功率耦合方法是我们在3。3。3中将重点研究描述。
3 光斑均匀化处理
激光照明光学透镜整型输出，存在均匀化处理问题。采用单个大功率激光管，同样由于模式问题，造成不能消除的斑纹状。图2a是单个2W808nm激光器经过光学透镜压缩后的光斑，图2b是两个2W808nm激光器经过光学透镜压缩后的重叠后光斑。从图明显看出，后者均匀性明显提高，这是由于二者互补后，将一些暗条纹变亮的结果。
当然，在实际调试中，需要精心挑选激光器，尽可能将两个激光器互补性好的选择在一组。并且需要将他们的光轴要调整平行，否则二者重叠性差，影响照明距离（图3）。我们还设计出四个激光器（图4）同时照明的激光灯，这样光斑均匀性更好，且可以增加视距。
图2a单个2W808nm激光器压缩后的光斑图2b两个2W808nm激光器压缩后重叠光斑图3双 808nm激光器照明灯图4 四路808nm激光器照明灯
4 主要技术指标
激光输出功率：2W，3W, 5W, 8W
峰值波长：808nm±10nm,915nm±10nm, 980nm±10nm 1060±10nm
光束发散角(可定制)：2゜× 6゜~8゜× 24゜连续可调
驱动电源：DC12V，1A
功耗：小于12W
外型尺寸(不含镜头)：100mm×50mm×40mm
参考照明距离:10~400米
5 实验结果
安装镜头：将镜头连接口保护带取下，将镜头旋紧（有的出厂前已经安装好）。
通电：接入12V直流电源，即有激光输出。
镜头调整：改变镜头焦距和聚焦改变光斑大小，达到要求效果。
使用后断开电源。
红外各基团特征峰对照表 一、红外吸收光谱中的重要区段： 1) O-H、N-H伸缩振动区(3750~3000 cm-1) 2) 不饱和碳上的C-H伸缩振动区(3300~3000 cm-1) 不饱和碳(三键和双键、苯环)上的C-H的伸缩振动在3300~3000 cm-1区域中出现不同的吸收峰。 3) C-H伸缩振动区(3000~2700 cm-1) 饱和碳上的C-H伸缩振动(包括醛基上的C-H) 4) 叁键和累积双键区(2400~2100 cm-1) 波数在2400~2100 cm-1区域内的谱带较少。 5) 羰基的伸缩振动区(1900~1650 cm-1) 羰基的吸收最常见出现的区域为1755~1670 cm-1。由于羰基的电偶极矩较大，一般吸收都很强烈，常成为IR光谱中的第一强峰。 6) 双键伸缩振动区(1690~1500 cm-1) 该区主要包括C=C，C=N，N=N，N=O等的伸缩振动以及苯环的骨架振动(σC=C)。 7) X-H面内弯曲振动及X-Y伸缩振动区(1475~1000 cm-1) 这个区域主要包括C-H面内弯曲振动, C-O、C-X(卤素)等伸缩振动, 以及C-C单键骨架振动等。该区域是指纹区的一部分。 8) C-H面外弯曲振动区（1000~650 cm-1） 烯烃、芳烃的C-H面外弯曲振动（σC-H）在1000~650 cm-1区。苯环邻二取代：770~735cm-1；苯环间二取代：710~690、810~750cm-1；苯环对二取代：830~810cm-1 具体对照表如下所示： （其中：VS：很强；W：弱；S：强；VW：很弱；m：中等；w：宽） 1、O-H、
竭诚为您提供优质文档/双击可除无水乙醇红外光谱分析实验报告 篇一：红外光谱分析实验报告 一、【实验题目】 红外光谱分析实验 二、【实验目的】 1.了解傅立叶变换红外光谱仪的基本构造及工作原理 2.掌握红外光谱分析的基础实验技术 3.学会用傅立叶变换红外光谱仪进行样品测试 4.掌握几种常用的红外光谱解析方法 三、【实验要求】 利用所学过的红外光谱知识对碳酸钙、聚乙烯醇、丙三醇、乙醇的定性分析制定出合理的样品制备方法；并对其谱图给出基本的解析。 四、【实验原理】 红外光是一种波长介于可见光区和微波区之间的电磁波谱。波长在0.78～300μm。通常又把这个波段分成三个区域，即近红外区：波长在0.78～2.5μm（波数在12820～
4000cm-1），又称泛频区；中红外区：波长在2.5～25μm（波数在4000～400cm-1），又称基频区；远红外区：波长在25～300μm（波数在400～33cm-1），又称转动区。其中中红外区是研究、应用最多的区域。 红外区的光谱除用波长λ表征外，更常用波数（wavenumber）σ表征。波数是波长的倒数，表示单位厘米波长内所含波的数目。其关系式为： 作为红外光谱的特点，首先是应用面广，提供信息多且具有特征性，故把红外光谱通称为"分子指纹"。它最广泛的应用还在于对物质的化学组成进行分析。用红外光谱法可以根据光谱中吸收峰的位置和形状来推断未知物的结构，依照特征吸收峰的强度来测定混合物中各组分的含量。其次，它不受样品相态的限制，无论是固态、液态以及气态都能直接测定，甚至对一些表面涂层和不溶、不熔融的弹性体（如橡胶）也可直接获得其光谱。它也不受熔点、沸点和蒸气压的限制，样品用量少且可回收，是属于非破坏分析。而作为红外光谱的测定工具-红外光谱仪，与其他近代分析仪器（如核磁共振波谱仪、质谱仪 等）比较，构造简单，操作方便，价格便宜。因此，它已成为现代结构化学、分析化学最常用和不可缺少的工具。根据红外光谱与分子结构的关系，谱图中每一个特征吸收谱带都对应于某化合物的质点或基团振动的形式。因此，特征吸收
红外激光光源 苏美开 （济南福来斯光电技术有限公司，flsoe@https://www.doczj.com/doc/2c1141359.html, ） 1概述 尽管低照度CCD 摄像技术和微光夜视技术现在已经取得巨大进步，但是在低照度环境下，所有的图像监视装置接收到的仍然只是高噪声、低分辨率的模糊图像。原因是光线太弱。采用半导体激光红外光源可以从根本上改进夜间、尤其是夜间远距离拍摄的效果。 半导体红外激光光源是专为红外夜视系统配置的、远距离红外照明光源；配合红外摄像机、黑白CCD 摄像机或微光夜视系统用于夜间及24小时的、全天候条件下的监视摄像，照明距离从几米到数公里。 2 光束整形 激光束压缩透镜主要用于将激光光束发散角进行压缩,在一般距离上观察时为了在不同距离上都能正常观察目标,通常采用变倍镜头,即近距离将光束发散角变大,这样照明范围大,光强度变弱,成像部分不会因为光强度大而饱和,远距离让将光束发散角变小,这样照明范围小,光强度变强,成像部分不会因为远距离衰减,从而增大观察距离。 光斑整型的目的主要是为了将半导体激光器光斑整成圆型或方型。我们知道，半导体激光器输出光斑是椭圆形，水平和垂直发散角一般为θ‖×θ⊥=8o×40o。不可能用于直接照明观察，因此需要整成圆型或方型。对于用于有监视器观察显示的通常整理成长方型。 CCD 光敏面为矩型,且其长宽之比为3:4，这样如果我们将激光光斑整形为此比例的矩行，则正好相互匹配，产生的视觉效果非常好。如果其中一个方向上视场角正好为激光器水平发散角（如8o）。 可以将垂直方向发散角压缩为11o或6o。设柱透镜焦距为f, LD 发光带尺寸为d ，则，由几何光学可知，LD 光束经透镜后发散角为 f d =θ 则θd f = （1） 由（1）即可确定需要的最短焦距值。由此可以得到需要的激光器最小有效孔径为 )2/tan(2⊥=θf D （2） LD LEN
红外谱图峰频与基团对照表 4000~2500 cm1 氢键区νO-H νN-H νCH 2500~2000 cm1 叁键区νC≡C νC≡N 2000~1500 cm1 双键区νC=C νC=N νC=O 1500~1000 cm1 单键区νC-C νC-N νC-O 3750~3000 νOH νNH 3300~3000 νCH（双键，三键，苯环） 3000~2700 νCH（单键） 2400~2100 νC≡C νC≡N 1900～1650 νC=O 1645~1500 νC=C νC=N 1475~1300 δC-H 1000~650 δC=C-H δAr-H 1．烷烃 －CH3 对称、不对称伸缩振动2870、2960cm－1附近； 对称变形振动1380 cm－1附近． 有异丙基1380cm-1分裂为1385 cm-1与1375 cm-1（两强度相似） 有叔丁基1380 cm-1分裂为1395 cm-1及1370 cm-1（两强度不等） －CH2－ 不对称、对称伸缩振动2925、2850 cm-1附近． 剪式振动148O～1440 cm-1区，强度中等．
2．烯烃和炔烃 烯烃： =C－H 伸缩振动3100～3000 cm-1 峰尖锐，强度中 C=C 伸缩振动1680～1620 cm-1 共轭时移向低频约20cm-1 =C－H 面外弯曲1000～650 cm-1 －CH=CH2 面外振动990，910 cm-1 两个很强谱带 炔烃： ≡C－H 伸缩振动3310～3300 cm-1 弯曲振动642～615 cm-1之间 C≡C 伸缩振动2140～2100 cm-1（末端） 2260～2190 cm-1（中间） 3．芳烃 芳环上的=C－H 伸缩振动3100～3000 cm-1之间有三个吸收带 芳环的骨架C=C 伸缩振动1600，1500及1450 cm-1附近有三个吸收带，特别是前两个带是芳环的最重要特征带 芳环与其他不饱和体系发生共轭1600 cm-1带往往分裂成1600及1580 cm-1两吸收带 芳环上=C－H 面外弯曲振动900～650cm-1，随相邻芳氢数的增加移向低频。 单取代2个吸收带740、690cm-1 邻二取代1个吸收带740cm-1 间二取代3个吸收带860、780、710cm-1
光电雷达技术 课程论文 题目激光雷达技术的应用现状及应用前景
专业光学工程 姓名白学武 学号2220140227 学院光电学院 2015年2月28日 摘要：激光雷达无论在军用领域还是民用领域日益得到广泛的应用。介绍了激光雷达的工作原理、工作特点及分类，介绍了它们的研究进展和发展现状，以及应用现状和发展前景。 引言 激光雷达是工作在光频波段的雷达。与微波雷达的T作原理相似，它利用光频波段的电磁波先向目标发射探测信号，然后将其接收到的同波信号与发射信号相比较，从而获得目标的位置(距离、方位和高度)、运动状态(速度、姿态)等信息，实现对飞机、导弹等目标的探测、跟踪和识别。 激光雷达可以按照不同的方法分类。如按照发射波形和数据处理方式，可分为脉冲激光雷达、连续波激光雷达、脉冲压缩激光雷达、动目标显示激光雷达、脉冲多普勒激光雷达和成像激光雷达等：根据安装平台划分，可分为地面激光雷达、机载激光雷达、舰载激光雷达和航天激光雷达；根据完成任务的不同，可分为火控激光雷达、靶场测量激光雷达、导弹制导激光雷达、障碍物回避激光雷达以及飞机着舰引导激光雷达等。 在具体应用时，激光雷达既可单独使用，也能够同微波雷达，可见光电视、
红外电视或微光电视等成像设备组合使用，使得系统既能搜索到远距离目标，又能实现对目标的精密跟踪，是目前较为先进的战术应用方式。 一、激光雷达技术发展状况 1.1关键技术分析 1.1.1空间扫描技术 激光雷达的空间扫描方法可分为非扫描体制和扫描体制，其中扫描体制可以选择机械扫描、电学扫描和二元光学扫描等方式。非扫描成像体制采用多元探测器，作用距离较远，探测体制上同扫描成像的单元探测有所不同，能够减小设备的体积、重量，但在我国多元传感器，尤其是面阵探测器很难获得，因此国内激光雷达多采用扫描工作体制。 机械扫描能够进行大视场扫描，也可以达到很高的扫描速率，不同的机械结构能够获得不同的扫描图样，是目前应用较多的一种扫描方式。声光扫描器采用声光晶体对入射光的偏转实现扫描，扫描速度可以很高，扫描偏转精度能达到微弧度量级。但声光扫描器的扫描角度很小，光束质量较差，耗电量大，声光晶体必须采用冷却处理，实际工程应用中将增加设备量。 二元光学是光学技术中的一个新兴的重要分支，它是建立在衍射理论、计算机辅助设计和细微加工技术基础上的光学领域的前沿学科之一。利用二元光学可制造出微透镜阵列灵巧扫描器。一般这种扫描器由一对间距只有几微米的微透镜阵列组成，一组为正透镜，另一组为负透镜，准直光经过正透镜后开始聚焦，然后通过负透镜后变为准直光。当正负透镜阵列横向相对运动时，准直光方向就会发生偏转。这种透镜阵列只需要很小的相对移动输出光束就会产生很大的偏转，透镜阵列越小，达到相同的偏转所需的相对移动就越小。因此，这种扫描器的扫
激光雷达的分类 激光雷达，简称Lidar，也称LaserRadar或LADAR（LaserDetectionandRanging：激光探测及测距），是通过激光照射目标并用传感器测量反射光来测量目标距离的一种测量方法。 目前激光雷达广泛应用在测绘、气象监测、安防、自动驾驶等领域。且大部分人认为，激光雷达是自动驾驶不可或缺的关键传感器。目前市面上可见的车载激光雷达，基本都是机械式，其典型特征即为拥有机械部件，会旋转，比如Velodyne著名的大花盆HDL64。当然也有混合固态激光雷达，即外面不转了，但里面仍有激光发射器进行旋转的种类。 但除了这两种激光雷达外，因使用的技术不同，还分为多种激光雷达。下面我们一起来全面了解激光雷达的分类。 根据结构，激光雷达分为机械式激光雷达、固态激光雷达和混合固态激光雷达。 1、机械式激光雷达 机械激光雷达，是指其发射系统和接收系统存在宏观意义上的转动，也就是通过不断旋转发射头，将速度更快、发射更准的激光从“线”变成“面”，并在竖直方向上排布多束激光，形成多个面，达到动态扫描并动态接收信息的目的。 以Velodyne生产的第一代机械激光雷达（HDL-64E）为例，竖直排列的激光发射器呈不同角度向外发射，实现垂直角度的覆盖，同时在高速旋转的马达壳体带动下，实现水平角度360度的全覆盖。因此，HDL-64E在汽车行驶过程中，就一直处于360度旋转状态中。 因为带有机械旋转机构，所以机械激光雷达外表上最大的特点就是自己会转，个头较大。 如今机械激光雷达技术相对成熟，但价格昂贵，暂时给主机厂量产的可能性较低；同时存在光路调试、装配复杂，生产周期漫长，机械旋转部件在行车环境下的可靠性不高，难以符合车规的严苛要求...等不足。 当前的激光雷达战场，机械旋转式方案占据着绝对的统治地位，目前除了美国Quanergy 以外，各大主流的激光雷达供应商都是以机械旋转式的产品线为主，并以此为基础不断推进更高线数产品的迭代。比如做激光雷达起步最早、做的最大的Velodyne，主攻的就是机械激光雷达，其机械激光雷达目前可做到128线，性能非常强悍。 2、混合固态激光雷达 2016年1月的CES消费电子展会上，Velodyne展示了“混合固态超级冰球”（Solid-StateHybridUltraPuckAuto），由此引入了混合固态激光雷达的概念。 机械式激光雷达在工作时发射系统和接收系统会一直360度地旋转，而混合固态激光雷达工作时，单从外观上是看不到旋转的，巧妙之处是将机械旋转部件做得更加小巧并深深地隐藏在外壳之中。
新一代阵列式红外光源及其在安防监控中的应用 光是生命的源泉，它哺育了世间的万物，为人类世界带来了智慧和光明。如果没有光，就不可能有我们现在的文明。因而，从抽象的艺术表现到有效的科学应用，光( 光学)为我们提供了很有价值的信息资源。1860 年，麦克斯韦电磁理论建立后，才认识到光也是一种电磁现象。原来光和无线电波一样，也是一种电磁波，只不过光的波长比无线电波短得多而已。 电磁波谱及波段划分如图1 所示。由图1 可知，电磁波包括的范围很广，如现在已经发现的宇宙射线，其 波长小于几个皮米(1pm=10-12m),而广播用的无线电波的波长则达上千米，它们都属于电磁波的范畴。光波仅仅是电磁波中的一小部分，它包括的波长区间约从几个纳米(1nm=10-9m)到1mm左右。这些光并不是 人眼都能看得见的。其中只有波长从约380nm到780nm范围内的电磁波，才能引起人眼感光细胞的直接感 觉。这一段波谱我们称为可见光区。为了清楚起见，分别将紫外、可见和红外光部分放大如图 1 下部分所示。在可见光中，波长最短的是紫光，稍长的是蓝光，以后的顺序是青光、绿光、黄光、橙光和红光，红光的波长最长。而在不可见光中，波长比紫光短的光称为紫外线，比红光长的叫红外线。红外光的波长有 3个区：波长从0.78 g m-1.5 g m的光为近红外光；波长从1.5 g m-10g m的光为中红外光；波长从10g m^1000g m 的光为远红外光。 显然，那种说：“可见光的波长是300nm-700nm，“波长超过700nm的光线叫做红外线”， “715nm的红外灯能使大多数黑白摄像机或昼夜转换摄像机对该波长范围的红外光都比较敏感，从而达到 对摄像机选择要求不高的效果，并且较于830 nm的红外灯具有更远的投射距离，但同时此波长的红外灯 也特别容易在灯窗口处产生红暴点，从而使任何人都能够远距离看到红外灯的工作状态”(至今还有人在 文章中这样说)是错误的。在错误的结论下讨论红暴问题自然也就不恰当了，因为700?780nm的光，本来 就是看得见的红光。 随着安防行业的发展，24小时不间断地监控对夜视要求越来越高，红外技术经历了不同时期的发展，已广泛应用于监控夜视领域，尤其要求夜间隐蔽性监控。因为传统式的照明灯光经常会引起别人的注意，会提醒入侵者“装有电视监控系统”，或者会影响周围的住户。而安装红外光源则不存在这些问题。 目前，在安防监控领域主要是利用红外光源照明的主动红外夜视系统。本文介绍红外光源的种类、发展，新一代阵列式红外光源的特点，与半导体激光红外光源的区别与比较，以及它在安防视频监控中的应用与发展前景。 红外光源的种类及发展
主要基团的红外特征吸收峰
双取代 顺 式 反 式 910 ～ 905 730 ～ 650 980 ～ 965 ～ ～ ～ 强 强 强 三、炔烃类CH伸 C≡C 伸 CH弯（面内） CH弯（面外） ～3300 2270～2100 1260～1245 645～615 ～ ～ ～ ～ 中 中 强 四、取代苯类CH伸 泛频峰 骨架振动 （ C C= ν） CH弯（面内） CH弯（面外） 3100～3000 2000～1667 1600±20 1500±25 1580±10 1450±20 ～ ～ ± ± ± ± 变 弱 强 三、四个峰， 特征 确定取代位 置
1250～ 1000 910 ～ 665 ～ ～
单取代 邻双取代 间双取代 对双取代 1,2,3,三取代 1,3,5,三取代 1,2,4,三取代 ﹡1,2,3,4四取代 ﹡1,2,4,5四取代 ﹡1,2,3,5四取代 ﹡五取代CH弯（面外） CH弯（面外） CH弯（面外） CH弯（面外） CH弯（面外） CH弯（面外） CH弯（面外） CH弯（面外） CH弯（面外） CH弯（面外） CH弯（面外） 770～730 770～730 810～750 900～860 860～800 810～750 874～835 885～860 860～800 860～800 860～800 865～810 ～860 ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ 极强 极强 极强 中 极强 强 强 中 强 强 强 强 强 五个相邻氢 四个相邻氢 三个相邻氢 一个氢（次 要） 二个相邻氢 三个相邻氢 与间双易混 一个氢 一个氢 二个相邻氢 二个相邻氢 一个氢 一个氢 一个氢
1 什么是LiDAR LiDAR，是Light Detection and Ranging的缩写，常用作代表激光雷达。 LiDAR是一种传感技术，可发射低功率，人眼安全的激光进行脉冲测量，并测量激光完成传感器与目标之间往返所需的时间。所得的聚合数据用于生成3D点云图像，同时提供空间位置和深度信息以识别，分类和跟踪运动对象。 LiDAR工作原理： LiDAR的工作原理是检测并测量返回传感器接收器的光。一些目标比其他目标反射的光线更好，这使它们更容易可靠地检测和测量到传感器的最大范围。比如，黑色表面善于吸收更多光，而白色表面能够反射更多的光。这样一来，与目标主题颜色相对较暗的目标相比，相对颜色较亮的目标更容易在更长的距离上受到可靠地检测或测量。 对于窗户等像镜子一样的目标在检测和测量方面颇具挑战性，因为与在多个方向上分散光的漫射目标不同，类似镜子的物体只能反射很小的聚焦光束，而不会直接反射到传感器的接收器中。 同时，诸如路标和车牌之类的可反光目标将高百分比的光返回接收器，并且是LiDAR传感器的良好目标。由于存在这些差异，LiDAR传感器的实际性能和最大有效范围可能会根据目标的表面反射率而有所不同。 1.1点云 点云是在同一空间参考系下表达目标空间分布和目标表面特性的海量点集合，在获取物体表面每个采样点的空间坐标后，得到的诸多特征点的集合，称之为“点云”（Point Cloud）。点云是由3D点数据组成的大型数据集，由激光测量原理得到。车载激光雷达产生的点云包含来自周围环境的原始数据，这些原始数据是从移动物体（例如车辆和人）以及静止物体（例如建筑物，树木和其他永久性结构）扫描而来的。然后可以通过软件系统转换包含数据点的点云，以创建给定区域的基于LiDAR的3D图像。 激光测量得到的点云内容包括三维坐标（XYZ）和激光反射强度（Intensity），强度信息与目标的表面材质、粗糙度、入射角方向，以及仪器的发射能量，激光波长有关参数等。
深度剖析激光雷达核心技术 从四个维度深度剖析激光雷达核心技术 激光雷达（LiDAR）的产业化热潮来源于自动驾驶汽车的强烈需求。在美国汽车工程师学会（SAE）定义的L3级及以上的自动驾驶汽车之中，作为3D视觉传感器的激光雷达彰显了其重要地位，为自动驾驶的安全性提供了有力保障。因此，激光雷达成为了产业界和资本界追逐的“宠儿”，投资和并购消息层出不穷。很多老牌整车厂和互联网巨头都展开了车载激光雷达的“军备竞赛”。近期，MEMS激光雷达技术发展最为活跃，并且吸引了大多数投资，同时宝马宣布将于2021年推出集成MEMS激光雷达的自动驾驶汽车。 不同自动驾驶等级对传感器的需求分析（数据来源：Yole） 伴随着自动驾驶热度上升，激光雷达相关新闻铺天盖地袭来。但是这项在自动驾驶领域尚不成熟的3D视觉技术，不仅公开技术资料稀缺，而且企业和媒体关于各种激光雷达的分类和称谓表达五花八门，例如：机械式、固态、全固态、混合固态；又如：MEMS（微机电系统）、OPA（光学相控阵）、Flash（闪光）；亦如：FMCW（调频连续波）、脉冲波；还如：飞行时间法、三角测距法等。这些称谓常常让圈内圈外的人士感到困惑。不用担心，麦姆斯咨询为您答疑解惑，本报告从“测距原理、光源、光束操纵、探测器”四个维度对激光雷达核心技术及分类进行了分析，力求让读者对激光雷达错综复杂的技术脉络有清晰的认知。 当我们在交流“直接/间接飞行时间法、三角测距法”等概念时，这实际上是激光雷达的“测距原理”维度；而谈及“机械式、MEMS、OPA、Flash”等关键词时，这属于激光雷达的“光束操纵”维度；无论是905nm还是1550nm的波长，还是边发射激光器（EEL）或垂直腔面发射激光器（VCESL），这是从激光雷达的“光源”维度交流问题；而涉及PIN、APD（雪崩光电二极管）/SPAD（单光子雪崩二极管）、SiPM（硅光电培增管），或是单点、线阵、面阵，则是从激光雷达的“探测器”维度分析技术。 掌握不同类型激光雷达技术路线及“硬核”
浅析几种红外光源的比较与选择 近年来，人们对电视监控系统工程的要求愈来愈规范、愈来愈高。不但要求白天可见光照明监控，而且要求夜间隐蔽性监控。传统的照明灯光经常会引起别人的注意，提醒入侵者“装有电视监控统”,或者会影响周围的住户，而安装红外光源则不存在这些问题。普通可见光的波长是380nm~780nm，而红外光是一种波长大于780nm的不可见光。 一般，产生这种红外光的方法有三种： 1、直接使用白炽灯或氙灯发出的红外光，即在这两种灯上安装可见光滤镜，即滤去可见光， 只让看不见的红外射线射出； 2、使用红外发光二极管LED或LED阵列来产生红外光。这种器件是通过半导体中的电子与 空穴复合来产生红外光的； 3、使用红外激光二极管LD，也可作红外光源。但它要把处于较低能态的电子激发或泵浦到 较高能态上去，通过大量粒子分布反转、共振而维持受激辐射。 前两种方法都能生成或窄或宽的光束。在使用对红外线较为敏感的摄像机，如固态CCD或CMOS摄像机、低照度增强型摄像机观察场景时，可以获得质量相当高的图像。 第三种光源的光束细而强，要照亮一定范围的场景，需要通过扩束镜头扩束。这种光源在安防市场资料上还未见报导，目前多用于1km以上距离监控场景的夜视照明。 下面将简介这三种红外光源的原理、特性，以及它们的比较与使用选择，供设计与使用者参 考。 通常，物体在温度较低时产生的热辐射全部是红外光，所以人眼不能直接观察到。当加热到5000C时，才会产生暗红色的可见光，随着温度的上升，光变得更亮更白。在热辐射光源中通过加热灯丝来维持它的温度，供辐射继续不断地进行。辐射体在不同加热温度时，辐射的峰值波长是不同的，其光谱能量分布也不同。根据以上原理，经特殊设计和工艺制成的红外 灯泡，其红外光成分最高可达92～95%。 红外灯泡最大的优点是可制成比较大的功率和辐照角度，因此照射的距离远。其最大不足之处是包含可见光成份，即有红暴，且使用寿命短。如果每天工作10小时，5000小时只能使用一年多，若考虑散热不够，寿命还要短。为提高热辐射红外灯的寿命，采用了光控开关电
主要基团的红外特征吸收峰 基团振动类型波数（cm-1）波长（μm）强度备注 一、烷烃类CH伸 CH伸（反称） CH伸（对称） CH弯（面内） C-C伸3000～2843 2972～2880 2882～2843 1490～1350 1250～1140 3.33～3.52 3.37～3.47 3.49～3.52 6.71～ 7.41 8.00～8.77 中、强 中、强 中、强 分为反称与对称 二、烯烃类CH伸 C＝C伸 CH弯（面内） CH弯（面外） 单取代 双取代 顺式 反式3100～3000 1695～1630 1430～1290 1010～650 995～985 910～905 730～650 980～965 3.23～3.33 5.90～ 6.13 7.00～7.75 9.90～15.4 10.05～10.15 10.99～11.05 13.70～15.38 10.20～10.36 中、弱 中 强 强 强 强 强 C＝C＝C为 2000～1925 cm-1 三、炔烃类CH伸 C≡C 伸 CH弯（面内） CH弯（面外） ～3300 2270～2100 1260～1245 645～615 ～3.03 4.41～4.76 7.94～8.03 15.50～16.25 中 中 强 四、取代苯类CH伸 泛频峰 骨架振动（ C C= ν） CH弯（面内） CH弯（面外）3100～3000 2000～1667 1600±20 1500±25 1580±10 1450±20 1250～1000 910～665 3.23～3.33 5.00～ 6.00 6.25±0.08 6.67±0.10 6.33±0.04 6.90±0.10 8.00～10.00 10.99～15.03 变 弱 强 三、四个峰，特征 确定取代位置 单取代 邻双取代 间双取代 对双取代 1,2,3,三取代1,3,5,三取代1,2,4,三取代 ﹡1,2,3,4四取代﹡1,2,4,5四取代﹡1,2,3,5四取代﹡五取代CH弯（面外） CH弯（面外） CH弯（面外） CH弯（面外） CH弯（面外） CH弯（面外） CH弯（面外） CH弯（面外） CH弯（面外） CH弯（面外） CH弯（面外） 770～730 770～730 810～750 900～860 860～800 810～750 874～835 885～860 860～800 860～800 860～800 865～810 ～860 12.99～13.70 12.99～13.70 12.35～13.33 11.12～11.63 11.63～12.50 12.35～13.33 11.44～11.98 11.30～11.63 11.63～12.50 11.63～12.50 11.63～12.50 11.56～12.35 ～11.63 极强 极强 极强 中 极强 强 强 中 强 强 强 强 强 五个相邻氢 四个相邻氢 三个相邻氢 一个氢（次要） 二个相邻氢 三个相邻氢与间 双易混 一个氢 一个氢 二个相邻氢 二个相邻氢 一个氢 一个氢 一个氢
第二章 激光雷达的基本技术 如前所述，激光雷达的种类繁多、结构各异，其整机形式及体积重量也很不相同。为说明这一特点，图2.1~2.4给出了几种典型的激光雷达外观图。其中，图2.1~2.2为两种大型的激光雷达。而图2.3~2.4则为两种小型激光雷达。尽管如此，对所有的激光雷达而言，有一点是共同的，它们都是 图2.1 NASA 平流层气溶胶Lidar 照片 图2.2 欧共体 ALOMAR Lidar 图 2.3 IAP RMR 激光雷达 图2.4 便携式激光雷达
由发射、接收和信号处理三个主要部分组成。并且再分下去，这三部分又都由激光器、发射光学、接收光学、窄带滤光、通道分光、光电探测器和信号处理电路（通常包括微型计算机）等几个部件组成。此外，在由部件组成激光雷达时，都会涉及发射光束和接收视场的匹配，联调或同步扫描等技术问题。也就是说，在不同的激光雷达中都需要采用一些共同的部件或整机技术。因此，本书在讲述各种具体类型激光雷达之前，先对这些共同的激光雷达部件技术作简要的介绍。 2.1 发射系统技术 2.1.1 发射激光器 激光器用来产生发射激光束，故常称用于激光雷达的激光器为发射激光器。发射激光器是激光雷达中最为重要的技术部件，它的质量往往在很大程度上决定了激光器的探测性能。对用于激光雷达的激光器，通常有如下要求： 1．有较大的输出功率，且大多数都需要工作于脉冲方式，因此相应的要求是脉冲能量大、脉冲重复频率高。 2．激光的光束质量好，特别是要求光束的发散度要小、指向性要好。 3．对于工作于差分吸收或荧光机制的激光雷达，还要求激光输出波长处于特定光谱范围或要求其可以调谐。 4．通常还要求激光器体积、功耗小，性能稳定可靠等，以满足激光雷达多种运载方式的要求。 能基本上满足上述要求的激光器有很多种，范围涵盖了以固体、气体、液体和半导体为工作物质的各种激光器。但是，真正经常用于激光雷达的激光器实际上有少量几种，现分别简介如下：1．Nd:YAG激光器 Nd:YAG激光器是一种典型的固体工作物质的激光器。由于它多方面的优良性能，在激光雷达中获得最为广泛的应用。 Nd:YAG激光器的原理结构示于图2.5。它主要由激光工作物质Nd:YAG棒，由M1和M2两块腔镜组成的激光谐振腔和闪光灯及其电源三个主要部分组成。至于图中的Q开关，它是为了形成窄脉冲输出激光用的，从原理上讲，并不属于Nd:YAG激光器的工作物质、谐振腔和激励源三个必要部分。 图2.5 Nd:YAG激光器
LED红外光源在红外监控摄像机中的应用 。/ 随着安防视频监控系统工程中对夜视监控的需求越来越广，红外摄像机已经进入了摄像机的主流市场，销量与日俱增，在红外夜视技术应用上出现问题也逐渐暴露出来。本文就红外摄像机的技术问题以及选用时的注意事项作简单的探讨，用以和业界人士分享交流。 我们都了解夜视技术在军事上的应用有很长时间了，随着技术的发展，目前在民用视频监控中也获得了广泛应用。实际上，夜视技术是借助于光电成像器件实现夜间观察的一种光电技术。它包括微光夜视和红外夜视两类：微光夜视技术是通过带像增强管的一种夜视技术，它实际就是对夜天光照亮的微弱目标像进行增强，以供观察的光电成像技术。 微光夜视仪，是目前国外生产量和装备量最大和用途最广的夜视器材，它又可分为直接观察(如夜视观察仪、武器瞄准具、夜间驾驶仪、夜视眼镜)和间接观察(如微光电视)两种;而红外夜视技术则分为主动红外夜视技术和被动红外夜视技术。被动红外夜视技术是借助于目标自身发射的红外辐射来实现观察的红外技术，它根据目标与背景或目标各部分之间的温差或热辐射差来发现目标，其对应装备为热像仪。这里主要讲主动红外夜视技术，它是通过主动照射并利用目标反射红外源的红外光来实施观察的一种夜视技术，其对应装备为主动红外夜视仪，实际核心就是红外摄像机。 红外光源、由非直视型光电成像器件CCD或CMOS图像传感器为核心组成的摄像机和成像画面所需的镜头等配合选择是主导红外摄像机夜间监视的效果优劣的三大因素。为获得好的夜间监视质量，本文将重点介绍在应用红外摄像机时，对其红外光源、摄像机及其镜头等的配套选择上应注意的几个要点，以供工程商等用户选用参考。 一、红外光源的选择 红外光是一种波长大于780nm的不可见光。一般，产生这种不可见光的方法有下列三种。 ①。直接使用白炽灯或氙灯发出的红外光。即在这两种灯上安装可见光滤镜，滤去可见光，只让看不见的红外射线射出; ②。使用红外发光二极管LED或LED阵列来产生红外光。这种器件是通过砷化镓(GaAs)半导体中的电子与空穴复合来产生红外光; ③。使用红外激光二极管LD，也可作红外光源。但它要把处于较低能态的电子激发或泵浦到较高能态上去，通过大量粒子分布反转，共振而维持受激辐射红外光。 第一种光源为热红外光源，其最大的优点是可制成比较大的功率和大的辐照角度，因此照射的距离远。其最大不足之处是包含可见光成份，即有红暴，且使用寿命短，如果每天工作10小时，5000小时只能使用一年多，若考虑散热不够，寿命还要短。为提高热辐射红外灯的寿命，使用时还必须采用光控开关电路，以减小其工作时间。此外，还增加了延时开关电路以防环境光的干扰。 第二种是使用半导体砷化镓发光二极管阵列组成的红外灯，尤其现在使用新技术开发生产的阵列式集成发光芯片LEDArray。其一个LED-Array的光学输出达到了800mw-1000mw，而成为普通LED的换代产品，LED-Array的发光半功率角为10-120°(可变角)。 由于LED-Array为高度集成的LED，而体积只有一个一分钱硬币的大小，在室内可均匀照亮全部空间，其寿命为50，000个小时。它最初是运用在航空飞机上面，近年来由于民用夜间监控市场的发展，LED-Array才逐步走向民用市场，成为高质量夜间监控的一种理想选择。 虽然，红外LED及LED-Array淘汰了热红外光源，但对于1km以上的超远距离场景的监控，还是要选择红外LD光源。因为半导体激光器具有比LED亮度高、方向性强等特点。 通常，在选择红外光源时要注意以下的几个要点。
激光雷达（LiDAR）——参数才是决定激光光源选择的因素 对于LiDAR（激光性能考量因素高峰值功率（几十千瓦至几十兆瓦）脉冲（纳秒范围）的固态激光器已用于LiDAR数十年，尺寸、重量、成本、功耗、液体冷却、冲击与自动驾驶车辆LiDAR据ABI Research最近的一项调查显示，到2026年1月，汽车上的LiDAR设备数量将达到6900万部。正如Keopsys集团（拉尼翁，法国）的Frederic Chiquet、研发经理Guillaume Canat和首席执行官Marc le Flohic所解释的那样，现存两类主要的自动驾驶汽车LiDAR系统：3D Flash LiDAR和扫描式LiDAR。Flash LiDAR使用的是广角发射源和广角光学系统（例如鱼眼镜头），将在单个发射过程中获得的反散射光集中于矩阵探测器上，以获得用于模拟车辆周围区域的所有飞行时间（ToF）数据。相反地，扫描式LiDAR可以逐行地处理3D环境；光在每个方向上依次发射，对应的回声由探测器逐个检测。符合用眼安全的激光源必须以脉冲模式工作，光束需强大到能够探测到100米外穿深色衣服的行人，工作温度为-40到85°C，并且可发射出测距精度达10厘米的脉冲。许多LiDAR光源是基于激光二极管，也有非制冷光纤激光器，较激光二极管有诸多的优势，如拥有高功率光束分裂和使用光纤路由到多个传感器位置的能力。使用主振荡器功率放大器（MOPA）结构中，一种典型的1550 nm LiDAR的光纤激光器的脉冲重复率达到5~250 kHz，功率水平分别为10~15 kW和200~300 W。脉冲激光二极管和光纤激光源用于自动驾驶汽车LiDAR的应用对比研究如下。 自动驾驶车辆LiDAR应用中脉冲激光二极管和光纤激光器来源的比较（来源：Keopsys 集团）专用于自动驾驶汽车的脉冲激光二极管是混合器件。激光芯片安装在由MOSFET 晶体管触发的电容器中。每当晶体管的栅极开启时，电容器内积累的电荷就会被释放到芯片中，从而释放出光脉冲。尽管此类型光源的性价比不错，相比昂贵的1550nm InGaAs 光电二极管，其905 nm的输出很容易被硅探测器检测到，但激光二极管具有有限的脉冲重复率和较低的峰值功率，并且受到过热效应的限制。3D Flash LiDAR的激光二极管光源是基于二极管堆叠技术，用几个边缘发射器垂直封装在一起，每层之间均由一层薄的散热
什么是色散呢？ 当光纤的输入端光脉冲信号经过长距离传输以后，在光纤输出端，光脉冲波形发生了时域上的展宽，这种现象即为色散。以单模光纤中的色散现象为例，如下图所示： 如何消除色度色散对DWDM系统的影响： 对于DWDM系统，由于系统主要应用于1550nm窗口，如果使用G.652光纤，需要利用具有负波长色散的色散补偿光纤（DCF），对色散进行补偿，降低整个传输线路的总色散。 光的衍射 光在传播过程中，遇到障碍物或小孔时，光将偏离直线传播的途径而绕到障碍物后面传播的现象，叫光的衍射（Diffraction of light）。 光的衍射和光的干涉一样证明了光具有波动性。
物理学中，干涉（interference）是两列或两列以上的波在空间中重叠时发生叠加从而形成新的波形的现象。 光的干涉 光的干涉现象是波动独有的特征，如果光真的是一种波，就必然会观察到光的干涉现象。定义：两列或几列光波在空间相遇时相互叠加，在某些区域始终加强，在另一些区域则始终削弱，形成稳定的强弱分布的现象，证实了光具有波动性。 两束光发生干涉后，干涉条纹的光强分布与两束光的光程差/相位差有关：当相位差为周期的整数倍时光强最大；当相位差为半周期的奇数倍时光强最小。从光强最大值和最小值的和差值可以定义干涉可见度作为干涉条纹清晰度的量度。 只有两列光波的频率相同，相位差恒定，振动方向一致的相干光源，才能产生光的干涉。由两个普通独立光源发出的光，不可能具有相同的频率，更不可能存在固定的相差，因此，不能产生干涉现象。 大气气溶胶 大气气溶胶是液态或固态微粒在空气中的悬浮体系。它们能作为水滴和冰晶的凝结核、太阳辐射的吸收体和散射体，并参与各种化学循环，是大气的重要组成部分。雾、烟、霾等都是天然或人为原因造成的大气气溶胶。 大气气溶胶是悬浮在大气中的固态和液态颗粒物的总称，粒子的空气动力学直径多在0.001～100μm之间,非常之轻,足以悬浮于空气之中，当前主要包括6 大类7种气溶胶粒子，即：沙尘气溶胶、碳气溶胶（黑碳和有机碳气溶胶）、硫酸盐气溶胶、硝酸盐气溶胶、铵盐气溶胶和海盐气溶胶。 散射特性：气溶胶质点能发生光的散射，这是使天空成为蓝色，太阳落山时成为红色的原因。 多普勒频移 当移动台以恒定的速率沿某一方向移动时，由于传播路程差的原因，会造成相位和频率的变化，通常将这种变化称为多普勒频移。 多普勒效应造成的发射和接收的频率之差称为多普勒频移。它揭示了波的属性在运动中发生变化的规律。 主要内容为：物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面，波被压缩，波长变得较短，频率变得较高（蓝移blue shift）。多普勒频移，当运动在波源后面时，会产生相反的效应。波长变得较长，频率变得较低（红移red shift）。 多普勒频移及信号幅度的变化等如图所示。当火车迎面驶来时，鸣笛声的波长被压缩（如图2右侧波形变化所示），频率变高，因而声音听起来尖利刺耳。当火车远离时，声音波长就被拉长（如图2左侧波形变化所示），频率变低，从而使得声音听起来减缓且低沉。
红外光谱实验报告 一、实验原理： 1、红外光谱法特点： 由于许多化合物在红外区域产生特征光谱，因此红外光谱法广 泛应用于这些物质的定性和定量分析，特别是对聚合物的定性 分析，用其他化学和物理方法较为困难，而红外光谱法简便易 行，特别适用于聚合物分析。 2、红外光谱的产生和表示 红外光谱定义：分子吸收红外光引起的振动能级跃迁和转动能级跃 迁而产生的吸收信号。 分子发生振动能级跃迁需要的能量对应光波的红外区域分类为： i.近红外区：10000-4000cm-1 ⅱ.中红外区：4000-400cm-1——最为常用，大多数化合物的化键振 动能级的跃迁发生在这一区域。 ⅲ.远红外区：400-10cm-1 产生红外吸收光谱的必要条件： 1）分子振动：只有在振动过程中产生偶极矩变化时才能吸收红外辐射。 ⅰ.双原子分子的振动：（一种振动方式）理想状态模型——把两个 原子看做由弹簧连接的两个质点，用此来 描述即伸缩振动；
图1 双原子分子的振动模型 ⅱ.多原子分子的振动：（简正振动，依据键长和键角变化分两大类） 伸缩振动：对称伸缩振动 反对称伸缩振动 弯曲振动：面内弯曲：剪切式振动 （变形振动）平面摇摆振动 面外弯曲振动：扭曲振动 非平面摇摆振动 ※同一种键型，不对称伸缩振动频率大于对称伸缩振动频率，伸缩振动频率大于弯曲振动频率。 ※当振动频率和入射光的频率一致时，入射光就被吸收，因而同一基团基本上总是相对稳定地在某一特定范围内出现吸收峰。ⅲ.分子振动频率： 基频吸收（强吸收峰）：基态到第一激发态所产生分子振动 的振动频率。 倍频吸收（弱吸收峰）：基态到第二激发态，比基频高一倍 处弱吸收，振动频率约为基频两倍。 组频吸收（复合频吸收）：多分子振动间相互作用，2个或2
近红外光源 近红外光源，很多人第一次听到后都不太了解，近红外光源具体是什么来的，为了让大家对近红外光源有一定的认识，近红外光源的概念，以及主要弱点和优点是什么，下面就由小编给大家详细的一一介绍近红外光源的内容给大家知道和认识。 什么是近红外光源 近红外光（Near Infrared，NIR）是介于可见光（ⅥS）和中红外光（MIR）之间的电磁波，按ASTM（美国试验和材料检测协会）定义是指波长在780～2526nm范围内的电磁波，习惯上又将近红外区划分为近红外短波（780~1100nm）和近红外长波（1100~2526nm）两个区域。近红外区域是人们最早发现的非可见光区域。 近红外光源主要弱点 1、建立模型需要大量有代表性且化学值已知的样品。这样，对小批量样品的分析用近红外就得不偿失。 2、模型的维护也很麻烦，建立的模型并不能一劳永逸，仪器状态、样品代表性变化（如作物的新品种、产地）都会影响测定结果。 3、模型转移问题尚未很好解决，每台仪器必须自己独立建模，模型不能通用。 4、近红外对于样品数量比较少的分析也不适用，因为建模成本很高，样品数量少，测试费用很高。 近红外光源优点 1、无前处理、无污染、方便快捷。近红外光线具有很强的穿透能力，在检测样品时，不需要进行任何前处理，可以穿透玻璃和塑料包装进行直接检测，也不需要任何化学试剂。和常规分析方法相比，既不会对环境造成污染，又可以节约大量的试剂费用。近红外仪器的测定时间短，几分钟甚至几秒钟就可以完成测试，并打印出结果。 2、无破坏性。无破坏性是近红外技术一大优点，根据这一优点，近红外技术可以用于果蔬原料及成品的无损检测。可以利用无损检测技术在不破坏产品的前提下，对水果的内在品质进行更多数量的抽样检查。 3、在线检测。由于近红外技术能够及时快捷的对样品进行检测，在生产中，可以在生产流水线上配置近红外装置，对原料和成品及半成品进行连续再现检测，有利于及时地发现原料及产品品质的变化，便于及时调控，维持产品质量的稳定。光纤导管和光纤探头的开发应用使远距离检测成为现实。 4、多组分同时检测。多组分同时测定，是近红外技术得以大力推广的主要原因。在同一模式下，可以同时测定多种组分 5、测定速度快。近红外光谱的信息必须由计算机进行数据处理及统计分析一个样品取得光谱数据后可以立即得到定性或定量分析结果整个过程可以在不到2min内完成而且可以通过样品的一张光谱计算出样品的各种组成或性质数据。 6、投资及操作费用低。近红外光谱仪的光学材料为一般的石英或玻璃仪器价格低操作空间小样品大多数不需要预处理投资及操作费用较低而且仪器的高度自动化降低了操作者的技能要求。 经过小编的介绍之后，相信大家对近红外光源有了一定的认识和了解，知道近红外光源具有哪些主要弱点和优点，如果大家有兴趣想更多的了解近红外光源的，不妨可以从网上或书本上再去了解，希望小编介绍的内容对大家有一定的帮助。