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第六章激光探测技术

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激光探测器(传感器)

激光探测器(传感器)

2、激光测流速
激光测速应用得最多的是激光多普勒流速计，它可以测量火 箭燃料的流速，飞行器喷射气流的速度，风洞气流速度以及化学 反应中粒子的大小及会聚速度等。
基于多普勒原理的激光多普勒流速计如图6.52所示。所谓多 普勒原理就是光源或者接收光的观察者相对于传播流体的介质而 运动，则观察者所测得的流速不仅取决于光源，而且还取决于光 源或观察者的运动速度的大小和方向。当激光照射到跟流体一起 运动的微粒上时，激光被运动着的微粒所散射，根据多普勒效应， 散射光的频率相对于入射光将产生正比于流体速度的偏移。若能 测量散射光的偏移量，那么就能得到流体的速度。
传感检测技术基础
激光探测器(传感器)
自1960年激光问世以来，虽然历史不长，但发展速度很快， 激光技术已经成为近代最重要的科学技术之一，并已广泛用于工 业、国防、医学等非电量测量的各方面。
1.1 激光特性
பைடு நூலகம்1．激光产生的机理
原子在正常分布状态下，总是稳定地处于低能级E1，如无外
界作用，原于将长期保持这种稳定状态。一旦原子受到外界光子
图6.52 激光多普勒流速计原理图
3、激光测长
激光测长是光学测长的近代发展。由于激光是理想的光源，
使激光测长能达到非常精密的程度。实际测量中，在数米长度内，
其测量精度可在0.1μm内。从光学原理可知，某单色光的最大可
测长度L与该单色光源波长及某光谱宽度关系为：
2
L
（6-18）
用普通单色光源，如氪-86(=6057A)，光谱宽度=0.0047A，
测量的最大长度仅为L＝38.5cm。若要测量超过38.5cm的长度，
必须分段测量，这样将降低了测量精度。苦用氦氖激光器作光源 (=6328A)，由于它的谱线宽度比氪小4个数量级以上，它的最大

激光探测技术讲解

激光探测技术讲解

激光探测技术激光技术用于检测工作主要是利用激光的优异特性，将它作为光源，配以相应的光电元件来实现的。

它具有精度高、测量范围大、检测时间短、非接触式等优点，常用于测量长度、位移、速度、振动等参数。

当测定对象物受到激光照射时，激光的某些特性会发生变化，通过测定其响应如强度、速度或种类等，就可以知道测定物的形状、物理、化学特征，以及他们的变化量。

响应种类有：光、声、热，离子，中性粒子等生成物的释放，以及反射光、透射激光技术用于检测工作主要是利用激光的优异特性，将它作为光源，配以相应的光电元件来实现的。

它具有精度高、测量范围大、检测时间短、非接触式等优点，常用于测量长度、位移、速度、振动等参数。

当测定对象物受到激光照射时，激光的某些特性会发生变化，通过测定其响应如强度、速度或种类等，就可以知道测定物的形状、物理、化学特征，以及他们的变化量。

响应种类有：光、声、热，离子，中性粒子等生成物的释放，以及反射光、透射光、散射光等的振幅、相位、频率、偏振光方向以及传播方向等的变化。

◆激光测距激光测距的基本原理是：将光速为 C 的激光射向被测目标，测量它返回的时间，由此求得激光器与被测目标间的距离 d 。

即：d＝ct/2式中t-激光发出与接收到返回信号之间的时间间隔。

可见这种激光测距的精度取决于测时精度。

由于它利用的是脉冲激光束，为了提高精度，要求激光脉冲宽度窄，光接收器响应速度快。

所以，远距离测量常用输出功率较大的固体激光器与二氧化碳激光器作为激光源；近距离测量则用砷化镓半导体激光器作为激光源。

◆激光测长从光学原理可知，单色光的最大可测长度L与光源波长λ和谱线宽度Δλ的关系用普通单色光源测量，最大可测长度78cm。

若被测对象超过78cm，就须分段测量，这将降低测量精度。

若用氦氖激光器作光源，则最大可测长度可达几十公里。

通常测长范围不超过10m，其测量精度可保证在 0.1μm 以内。

◆激光干涉测量激光干涉测量的原理是利用激光的特性－相干性，对相位变化的信息进行处理。

激光测量技术总结

激光测量技术总结

激光测量技术第一章 激光原理与技术1、简并度：同一能级对应的不同的电子运动状态的数目；简并能级：电子可以有两个或两个以上的不同运动状态具有相同的能级，这样的能级叫 简并能级2、泵浦方式：光泵浦，电泵浦，化学泵浦，热泵浦3、激光产生三要素：泵浦，增益介质，谐振腔阀值条件:光在谐振腔来回往返一次所获得光增益必须大于或者等于所遭受的各种 损耗之和.4、He-Ne 激光器的三种结构：【主要结构：激光管（放电管，电极，光学谐振腔）+电源+光学元件】 1）内腔式；2）外腔式；3）半内腔式5、激光器分类：1）工作波段：远红外、红外激光器；可见光激光器；紫外、真空紫外激光器；X 光激光器2）运转方式：连续激光器；脉冲激光器；超短脉冲激光器6、激光的基本物理性质：1）激光的方向性。

不同类型激光器的方向性差别很大，与增益介质的方向性及均匀性、谐振腔的类型及腔长和激光器的工作状态有关。

气体激光器的增益介质有良好的均匀性，且腔长大，方向性 ，最好！例1：对于直径3mm 腔镜的632.8nmHe-Ne 激光器输出光束，近衍射极限光束发散角为2）激光的高亮度。

3）单色性。

激光的频率受以下条件影响：能级分裂；腔长变化←泵浦、温度、振动4）相干性：时间相干性(同地异时)：同一光源的光经过不同的路径到达同一位置，尚能发生干涉，其经过的时间差τc 称为相干时间。

相干长度： 例 : He-Ne laser 的线宽和波长比值为10-7求Michelson 干涉仪的最大测量长度是多少？ 解： ，最大测量长度为Lmax=Lc/2=3.164m 。

空间相干性（同时异地）：同一时间，由空间不同的点发出的光波的相干性。

7、相邻两个纵模频率的间隔为谐振腔的作用：（1）提供正反馈；（2）选择激光的方向性；（3）提高激光的单色性。

例 设He-Ne 激光器腔长L 分别为0.30m 、1.0m,气体折射率n~1,试求纵模频率间隔各为多少?8、激光的横模：光场在横向不同的稳定分布，激光模式一般用TEMmnq 表示原因：激活介质的不均匀性，或谐振腔内插入元件（如布儒斯特窗）破坏了腔的旋转对称性。

激光检测技术课件硕士

激光检测技术课件硕士
激光检测技术课件硕士
激光的特性与用途
激光是入射光子经受激辐射过程被放大。由于激光产生的机 理与普通光源的发光不同，这就使激光具有不同于普 通光的一系列性质。
激光的高方向性：激光器发射的激光，光束的发散度极小， 大约只有0.001弧度，接近平行。地球离月球的距离约 38万公里，但激光在月球表面的光斑不到两公里。若 以聚光效果很好，看似平行的探照灯光柱射向月球， 按照其光斑直径将覆盖整个月球。
激光检测技术课件硕士
激光的高亮度：利用激光能量高度集中的特性，进行精密焊 接、打孔及切割 ； 一般光源发光是向很大的角度范围 内辐射，如电灯泡不加约束是向四面八方辐射。激光的 辐射范围在1×10-3rad（0.06º）左右，因此既使普通光 源与激光光源的辐射功率相同，激光的亮度将是普通光 源的上百万倍。1962年人类第一次从地球上发出激光束 射向月球，由于激光的方向性好、亮度高，加上颜色鲜 红，所以能见到月球上有一红色光斑。激光的高亮度在 激光切割、手术、军事上有重要应用，现正研究用高亮 度的激光引发热核反应。
自发辐射是一个随机的过程,处在高能级的原子,什么时候向低能级 跃迁发射出光子,带有很大的偶然性,因而气体中原子自发辐射过程 中所发射的光子,其相位, 偏振态, 传播方向都没有确定的关系. 即自 发光波是不相干的.
普通光源（白炽灯、日光灯、高压水银灯）的发光过程 为自发辐射。非相干光。
A 自发跃迁几率（自发跃迁爱因斯坦系数）： 21 1 A 21 S
激光检测技术课件硕士
Laser －“激光” Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation
“通过受激辐射实现光放大”
形象的音译为“镭射”，在1964年，根据钱学森的建议，将其改 称为“激光”。这也就是我们目前最常见的称呼了。

4.2.1激光探测技术

4.2.1激光探测技术
如果极板面积为A，则电流为
iAdsP AdsP dT AdT
dt dTdt dt
式中β称为热释电系数。 很显然，如果照射光是恒定的，那么T为恒
定值，Ps亦为恒定值，电流为零。
所以热释电探测器是一种交流或瞬时响应 的器件。
（3）.热辐射探测器
微小热容量的黑化金属或半导体薄片的电 阻值随温度上升而变化，若外部回路中有 电流，引起电压的变化。
再加上材料表面附近分布的外部自由电荷的 中和作用，通常察觉不出有面电荷存在。
如果对热电体施加直流电场，自发极化矢量 将 大趋。于一致排列(形成单畴极化)，总的Ps加
当电场去掉后，如果总的Ps仍能保持下去， 这种热电体称为热电－铁电体。它是实现热
释电现象的 理想材料。 热电体的 ps 决定了面电荷密度 s 的大小，当
热释电效应是通过所谓的热电材料实现的， 热电材料首先是一种电介质。
再详细一点说，它是一种结晶对称性很差的 压电晶体，因而在常温下具有自发电极化(即 固有电偶极距)。
由 料电表磁面理上论出可现知面， 束在 缚垂 电直 荷于 ，电面极电化荷矢密量度Pss的p材s 由于晶体内部自发电极化矢量排列混乱，因 而总的Ps并不大。
则有 c31104 μm3 / s1107 nm/
或
c
(μm)
1.24 E(eV)
可见，E 小的发射体才能对波长较长的光辐 射产生光电发射效应。
光电倍增管工作原理图
原理图
D1
D3
A
D2
D4
K
PN结和PIN结(零偏) PN结和PIN结(反偏) 雪崩
3.光电磁
相应的探测器
光电管
充气光电管 光电倍增管 象增强管
光导管或光敏电阻

第六章激光调制技术

第六章激光调制技术

1.5 1.0 0.5
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
0.5
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1.2
为什么要用光波作为信息载体？
信息
调制信号
信息
转播速度快
调制
信息容量大
激光
传输
接受
可以用光学系统进行变换,光盘存储
可以在透明介质中传输（光纤、水……）载波
大气、光纤
可以不用介质传输（真空、太空……）
可独立传播，互不干扰。
加载了信号的光波以群速度传播。
§6.1调制的基本概念
m a 为调制深度，即调幅系 数。 m a 1
调制波形为以信号波为上下 对称包络的波形。
1.5 1.5
1.0
0.5
0.2 0.5
1.0
1.5 1.5
1.0
频域分布
e(t) Ac cos(ct c )
ma 2
Ac cos((c
m )t c )
0.5
0.2 0.5 1.0 1.5
§6.2电光调制
(1)折射率椭球(D,n)
对于任意方向入射的光波波矢K，通 过坐标原点O做以K为法线的平面Σ ， Σ 与椭球面相交，交线为一椭圆 ，该椭圆的两个主轴的方向就是两 个相互正交的D1和D2，两个主半轴的 长度对应的折射率是n1和n2。

4.2.2激光探测技术


结区
id
R
Rd
p
n
-
+
u o
is
u o
热平衡下，多数载流子（n侧的电子和p侧的 空穴）的扩散作用与少数载流子（n侧的空 穴和p侧的电子）由于内电场的漂移作用相 互抵消，没有净电流通过p-n结。用电压表 量不出p-n结两端有电压，称为零偏状态。
如果p-n结正向偏置(p区接正，n区接负)， 则有较大正向电流通过p-n结。
反偏p-n结通常称为光电二极管。
光热效应和光子效应的区别
光子效应是指单个光子的性质对产生的光 电子起直接作用的一类光电效应。
探测器吸收光子后，直接引起原子或分子 的内部电子状态的改变。
光子能量的大小，直接影响内部电子状态 改变的大小。光子能量是hν所以，光子效 应就对光波频率表现出选择性，在光子直 接与电子相互作用的情况下，其响应速度 比较快。
i
无光照
光生伏特
u0
V
i0短路光电流
光照下
因此光生空穴对p区空穴浓度影响很小。相反，光生电子 对p区的电子浓度影响很大，从p区表面（吸收光能多，光 生电子多）向区内自然形成电子扩散趋势。如果p区的厚 度小于电子扩散长度，那么大部分光生电子都能扩散进p-n 结，一进入p-n结，就被内电场扫向n区。这样，光生电 子—空穴对就被内电场分离开来，空穴留在p区，电子通 过扩散流向n区。这时用电压表就能量出p区正n区负的开 路电压u0，称为光生伏特效应，如果用一个理想电流表接 通p-n结，则有电流i0通过，称为短路光电流。
如果p-n结反向电压偏置(p区接负，n区 接正)，则有一很小的反向电流通过p-n 结，这个电流在反向击穿前几乎不变， 称为反向饱和电流。p-n结的这种伏安 特性如图所示。图中还给出了p-n结电 阻随偏置电压的变化曲线。

光外差探测系统-PPT


频率跟踪法：
混频器差频中频放大 鉴频器误差电压压 控振荡器改变fL
1、干涉测量技术 应用光的干涉效应进行测量的方法称为干涉 测量技术。 干涉测量系统主要由光源、干涉系统、信号 接收系统和信号处理系统组成。 优点：测量精度高（以波长为单位）
干涉测量基本原理：改变干涉仪中传输 光的光程而引起对光的相位调制，从而 表现为光强的调制。测量干涉条纹的变 化即可得到被测参量的信息。
干涉条纹是由于干涉场上光程差相同的 场点的轨迹形成。
可进行长度、角度、平面度、折射率、 气体或液体含量、光学元件面形、光学 系统像差、光学材料内部缺陷等几何量 和物理量的测量。
1） 激光干涉测长的基本原理 系统组成： (a)激光光源 (b)干涉系统 (c)光电显微镜 (d)干涉信号处理部分
位移 L N
解决方法：判别计数。当测量镜正向移动 时所产生的脉冲为加脉冲；反之为减脉 冲。
判向计数： 正向移动：
正向：1324 同理可得 反向：1423
位移长度为： L N
8
2、光外差通信
光外差通信基本上都是采用CO2激光器做 光源，光发射系统及接收系统两大部分组 成。
发射系统：
稳频原理: 发射波长增加，光通量亦增，输出电压 增大，压电陶瓷使腔长缩短，发射频率 提高，波长减短；反之，则波长加长
滤光片的滤光曲线
接收系统:
3、多卜勒测速 1）多卜勒测速原理
He-Ne激光器是经稳频后的单模激光，焦 点处光强分布为高斯分布。
焦点处干涉场条纹分布：
干涉条纹间距为：
i
2
1
sin
2
干涉条纹的空间频率为：
f
1
2 sin
2
i
当散射粒子以速度v，与条 纹垂线夹角为方向通过时， 则颗粒散射的光强频率为：

《光电子技术基础》(第二版) 第6章 光电探测技术基础


出电流为： 其功率信噪比
ic
(t)
GPs e
hνs
2m c osωmt
SNR Pc
Pn
Pns
Pnb
Pc Pnd
PnT
2( GPse hνs )2 RL
in2s in2b in2d in2T RL
式Pn中d ，和GP为nT光分探别测是器光的电内倍部增增管益的，信ib号为光背噪景声光功电率流、，i背d 景为光光噪电声阴功极率暗、电暗流电。P流ns产，生P的nb 噪，
第6章 光电探测技术基础
主要内容
6.1 光探测器性能参数 6.2 光电探测方式 6.3 光电探测的物理效应 6.4 光电探测器
光电探测技术基础
光电探测技术就是把被调制的光信号转换成电信号并将信息提取出来的技术。光 探测过程可以形象地称为光频解调，光探测器就是将光辐射能量转换成为一种便于测 量的物理量的器件。光探测器的发展可追溯到1873年，英国的Smith和 May在大西洋 横断海底电信局所进行的实验中发现，当光照射到用作电阻的Se棒后，其电阻值约改 变30%，同年Simens将白金绕在这种Se棒上，制成了第一个光电池；1888年，德国的 Hallwachs在作Hertz的电磁波实验中，发现光照射到金属表面上会引起电子发射， 1909年，Richtmeyer发现，封入真空中的Na光电阴极所发射的电子总数与照射的光子 数成正比，奠定了光电管的基础；接着美国的Zworkyn研制出各种光电阴极材料，并制 造出了光电倍增管，并于1933年发明了光电摄像管；1950年，美国的Weimer等人研制 出光导摄像管，1970年Boyle等人发明了CCD(电荷耦合器件)。如今，激光的发展进一 步促进和刺激了光电探测领域的发展，各种光电探测器件大都已工业化、商品化，摄 像机等已微型化。由于现阶段的激光系统可提供巨大的带宽与信息容量，因而光电探 测技术在信息光电子技术中也就有了特别重要的意义。

新激光第六章激光器模式选择技术PPT课件

模式匹配实现
实现模式匹配需要对激光器的结构参数进行调整，如改变反射镜的曲率半径、调整激光介 质的折射率分布等。同时，还需要对激光器的工作条件进行优化，如控制泵浦源的功率、 调整冷却水的温度等。
模式稳定性分析
01
模式稳定性定义
模式稳定性是指激光器在长时间运行过程中，输出光束模式的稳定性和
一致性。
02 03
80%
法布里-珀罗标准具
一种具有极高光谱分辨率的光学 滤波器，可用于精确选择特定波 长的纵模。
100%
光纤光栅
利用光纤光栅的波长选择性反射 特性，实现特定波长的纵模选择 。
80%
声光调制器
通过声光效应改变谐振腔内光场 的分布，从而控制特定纵模的增 益或损耗。
03
激光器横模选择技术
横模产生原因及影响
采取隔离措施，如使用隔震平 台、减少外部振动对激光器的 影响，以及降低环境温度波动 等，可以提高激光器的模式稳 定性。
采用自适应控制技术
通过自适应控制技术，如自适 应光学系统或电子控制系统， 可以实时监测并调整激光器的 输出光束模式，以保持其稳定 性和一致性。
05
新型激光器模式选择技术探讨
微纳激光器模式选择技术
纵模影响
多个纵模同时存在会导致激光输 出光谱展宽、功率不稳定、光束 质量下降等问题。
纵模选择方法
被动选择法
利用谐振腔的自然选模特性，通过调 整腔长、反射镜反射率等参数实现纵 模选择。
主动选择法
在谐振腔内引入额外的光学元件或非 线性效应，主动控制特定纵模的增益 或损耗，实现纵模选择。
典型纵模选择器件
量子点模式选择
01
通过控制量子点的尺寸、形状和组成，实现量子点激光器的模
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激光近炸引信的缺点： 穿透大气能力不够，烟尘、云雾、雨雪等 对激光的吸收和散射要比微波和毫米波 大得多，对天气和环境非常敏感。 但主动激光探测要比被动光学探测系统得 气候适应能力强:可通过距离或速度的 选通等来拒绝已经被确认为杂乱波的回 波信号。
6.1 概述 激光近炸引信的特殊要求： 1、近程、超近程探测（0.X米至几十米）（激光 雷达、激光测距机为几千米至几十千米） ； 2、只要求单点定距（不要求大范围测距）； 3、体积小、功耗低（主要约束条件）； 4、高过载环境（几千克到几十千克）（只有半 导体激光器由于其自身结构和工艺上的特点 才能适应）； 5、弹目之间存在高速运动（必须考虑相对运动 速度产生的误差）。
6.1 概述
激光技术应用 ： 1、激光加工； 2、激光在医学中的应用：激光美容等； 3、激光在计算机方面的应用； 4、激光传感器（laser transducer）利用激光 技术进行测量的传感器。它由激光器、 激光检测器和测量电路组成。激光传感 器是新型测量仪表，它的优点是能实现 无接触远距离测量，速度快，精度高， 量程大，抗光、电干扰能力强等 ； 5、激光雷达、激光武器等。。。。。
6.1 概述 （5）紫外线――波长从3 ×10-7米到6×10-10米。 这些波产生的原因和光波类似，常常在放电 时发出。由于它的能量和一般化学反应所牵 涉的能量大小相当，因此紫外光的化学效应 最强； （6）伦琴射线―― 这部分电磁波谱，波长从 2×10-9米到6×10-12米。伦琴射线（X射线） 是电原子的内层电子由一个能态跳至另一个 能态时或电子在原子核电场内减速时所发出 的； （7）γ射线――是波长从10-10～10-14米的电磁波。 这种不可见的电磁波是从原子核内发出来的， 放射性物质或原子核反应中常有这种辐射伴 随着发出。γ射线的穿透力很强，对生物的破 坏力很大。
6.1 概述 3、颜色极纯 ：光的颜色由光的波长（或频率） 决定。一定的波长对应一定的颜色。太阳光 的波长分布范围约在0.76微米至0.4微米之间， 对应的颜色从红色到紫色共7种颜色。 发射单种颜色光的光源称为单色光源，单色光源 的光波波长虽然单一，但仍有一定的分布范 围。如氪灯只发射红光，单色性很好，被誉 为单色性之冠，波长分布的范围仍有0.00001 纳米，因此氪灯发出的红光，若仔细辨认仍 包含有几十种红色。 激光器输出的光，波长分布范围非常窄，因此颜 色极纯。以输出红光的氦氖激光器为例，其 光的波长分布范围可以窄到2×10^-9纳米， 是氪灯发射的红光波长分布范围的万分之二。 激光器的单色性远远超过任何一种单色光源。
6.1 概述 激光是20世纪以来，继原子能、计算机、半导体 之后，人类的又一重大发明，被称为“最快 的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”和 “奇异的激光”。它的亮度为太阳光的50亿 倍。它的原理早在 1916 年已被著名的物理学 家爱因斯坦发现，但要直到 1958 年激光才被 首次成功制造。激光是在有理论准备和生产 实践 迫切需要的背景下应运而生的，它一问 世，就获得了异乎寻常的飞快发展，激光的 发展不仅使古老的光学科学和光学技术获得 了新生，而且导致整个一门新兴产业的 出现。
6.2 激光引信探测与识别的作用体制 常用方法： 一、几何截断定距机制 二、距离选通定距机制 三、脉冲鉴相定距机制 四、脉冲激光测距定距机制 五、微随机码定距机制
6.2 激光引信探测与识别的作用体制
一、几何截断定距体制 几何截断定距体制又称三角定距法，在各 种导弹特别是反坦克导弹、反武装直升 机导弹和各种打击空中目标的导弹激光 近炸引信中应用非常广泛。 在原理上：是激光特点与近炸引信特定要 求相结合的产物； 从系统设计角度：与激光测距、激光雷达 技术、无线电近炸引信技术相似。
6.2 激光引信探测与识别的作用体制
（一）几何截断定距体制作用原理
6.2 激光引信探测与识别的作用体制
（二）几何截断定距体制特点 几何截断定距体制的产生是基于激光和近 炸引信，特点： 1、激光工作于电磁波的光波段，波长极小， 故其发射和接收视场的集合参数可以比 较容易地使用光学元件精确控制； 2、近炸引信一般只要求对超近程目标进行 探测。
6.1 概述 电磁波 电磁波谱可大致分为： （1）无线电波：波长从几千米到0.3米左右，一 般电视和无线电广播的波段就是用这种波； （2）微波：波长从0.3米到10-3米，这些波多用 在雷达或其它通讯系统； （3）红外线：波长从10-3米到7.8×10-7米； （4）可见光：这是人们所能感光的极狭窄的一 个波段。波长从780―380nm。 光是原子或分子内的电子运动状态改变时所发出 的电磁波。由于它是我们能够直接感受而察 觉的电磁波极少的那一部分；
6.1 概述 激光探测近炸引信： 利用激光获取目标信息的近炸引信。 发展： 激光技术起源于20世纪60年代； 发展较快，（由电磁波谱可以看出，激光是无 线电波、毫米波、红外线等电磁波向光波频 段的发展，许多成熟技术可移植；及激光本 身技术的优越性等）； 20世纪70年代初应用于引信设计； 70年代末开始装备部队； 80年代至今，大规模装备部队。 在我国的发展：发展较慢（关键器件的国产化、 实用化及成本较高等）。
第六章 激光探测技术 6.1 概述 激光： 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”。激光的 英文全名已完全表达了制造激光的主要过程。 1964年按照我国著名科学家钱学森建议将 “光受激发射”改称“激光”。
6.1 概述
激光近炸引信的优点： 为无线电探测技术提供了必要的补充： 发射波束窄，发射信号不易被敌方接收； 接收视场有限，使地方干扰机瞄准困难； 发射峰值功率较大、方向性好，探测距离 远； 工作于光波波段，波长极小，使其角度和 距离分辨率极高； 发射波束旁瓣小，对地、海杂波的干扰抵 抗能力较强。
6.1 概述
6.1 概述
6、能量密度极大： 光子的能量是用E=hf来计算的，其中h为普 朗克常量，f为频率。由此可知，频率 越高，能量越高。激光频率范围 3.846*10^(14)Hz到7.895*10^(14)Hz. 由此看来，激光能量并不算很大，但是它 的能量密度很大（因为它的作用范围很 小，一般只有一个点），短时间里聚集 起大量的能量，用做武器也就可以理解 了。
6.1 概述 2、亮度极高 ：在激光发明前，人工光源中高压 脉冲氙灯的亮度最高，与太阳的亮度不相上 下，而红宝石激光器的激光亮度，能超过氙 灯的几百亿倍。因为激光的亮度极高，所以 能够照亮远距离的物体。红宝石激光器发射 的光束在月球上产生的照度约为0.02勒克斯 （光照度的单位），颜色鲜红，激光光斑明 显可见。若用功率最强的探照灯照射月球， 产生的照度只有约一万亿分之一勒克斯，人 眼根本无法察觉。激光亮度极高的主要原因 是定向发光。大量光子集中在一个极小的空 间范围内射出，能量密度自然极高。
6.1 概述 2、非无线电及多模复合近炸引信 无线电引信以外的其它近炸引信，如磁近炸、红 外近炸、激光近炸、电容近炸、毫米波近炸 等。 近炸引信发展趋势： 由单模向多模发展，如红外/毫米波、激光/红外 成像、双色红外等等。而毫米波与红外复合 制导将是最有前途的制导体制之一。毫米波 和红外成像制导在使用和性能上互相补充， 将两者结合取长补短，可取得很好的作战效 果。而双色红外/毫米波双模三波段复合制导 的反坦克武器，由于毫米波频带宽和复合系 统使用三波段工作，使敌方很难干扰，且目 标的伪装和隐身也难以奏效 。
6.1 概述 激光的产生：原子或分子等微观粒子具有高能级 E2和低能级E1，在两能级间存在着自发发射 跃迁、受激发射跃迁和受激吸收跃迁等三种 过程。受激发射跃迁所产生的受激发射光， 与入射光具有相同的频率、相位、传播方向 和偏振方向。一个原子从高能阶降到低能阶 时，会放出一个光子，原子在高能阶时受到 一个光子的撞击，就会受激而放出另外一个 相同的光子，变成两个光子，如果受激放光 的过程持续产生，则所发出来的光子便会越 来越多。利用「共振腔」，把由光放大器所 产生的光线用反射镜局限在一个特定的范围 内，让光线可以来回反射；透过共振腔的作 用，能让光线行进的方向完全相同，能量足 够大时就会有光子射出，从而产生激光。 。
6.1 概述
近炸引信发展： 1、无线电引信 利用无线电波获取目标信息的近炸引信。 习惯上把无线电引信以外的近炸引信， 统称为非无线电引信。 起源于20世纪年代，1943年装备部队，是 应用最为广泛的一种近炸引信，它在战 术导弹和战略导弹中均被广泛用。 它不仅可以检测到目标的存在，还可以获 得引信与战斗部最佳配合所需的目标方 位、距离（高度）、速度等信息。
6.1 概述 按工作波长分，有米波（波长为1-10米）和微波 （波长为1毫米-1米）无线电引信。 按工作体制分，有多普勒式、调频式、脉冲式、 比相式和编码式等无线电引信。 按无线电波辐射物理场源分，有主动式、半主动 式和被动式无线电引信。半主动式无线电引 信的辐射源由使用方设臵在引信以外的地面 上、飞机上或军舰上。被动式无线电引信的 辐射源即为目标本身。两者的敏感装臵只有 接收系统。主动式无线电引信的敏感装臵既 含有发射系统也包括接收系统它对目标探测 定位的方式与雷达类似，俗称雷达引信。
6.1 概述
激光探测技术的发展及应用前景 1、反武装直升机激光近炸引信技术； 2、激光成像引信（比红外成像更准确）； 3、远距离定高母弹开仓引信； 4、激光引信测高与引爆一体化技术； 5、迫弹通用多选择激光近炸引信； 6、高定距精度云爆弹激光近炸引信； 。。。。。。
6.2 激光 优点（与机械引信相比） 它不仅可以检测到目标的存在，还可以获得引信 与战斗部最佳配合所需的目标方位、距离 （高度）、速度等信息。 缺点： 1、泼长较长，角度分辨率低，作用距离尽，探 测识别能力明显不足，对目标、环境等不能 进行有效识别； 2、泼束发散角大，易被对方接收和破解等等。 3、随着干扰措施的加强，抗干扰能力减弱，为 了提高抗干扰，付出的代价越来越大。