实验 激光发射机

激光技术在军事上的应用06061117焦彬关键词：激光制导的基本原理、激光制导方式 、激光制导武器、激光致盲武器、激光致盲武器的研究与发展现状概述：激光作为人类认识世界和改造世界的武器，使得人类对大自然的认识和改造能力得到了提高，而且在科学技术、工农业生产、人类生活等领域引起了一次深刻的变革。

它使光学这个古老的科学分支变得面貌一新，在物理、化学、医学、军事等方面得到了广泛的应用，现在主要介绍激光在军事上的应用。

激光制导是光电制导家族中发展较晚但却进步神速的一个重要成员。

激光制导是用来控制飞行器飞行方向，或引导兵器击中目标的一种激光技术。

激光制导与其它制导种类相比具有结构简单、作战实效成本低、抗干扰性能好、命中精度高等优点。

不足的是受大气及战场条件影响较大，不能全天候工作等，而激光致盲武器是现代战争中一种有效的光电对抗武器，其作用是使人眼和光电敏感器件致盲而丧失作战能力。

一:激光制导的基本原理是： 导引头上装有光学系统和四象限光探测元件，接收由目标反射的激光能量，经处理输出表征目标视线与制导炸弹速度方向之间的角视差信号，形成制导指令，输送给舵机，转动相应舵面，产生控制力，从而修正飞行弹道。

二:激光制导方式: 激光制导方式有半主动寻的式、全主动寻的式和波束式(驾束式)三种。

目前激光制导武器中大都采用半主动激光制导方式，即导引头(它安装在弹上,被用来自动跟踪目标并测量弹的飞行误差)与激光照射装置分开配置于两地,前者随弹飞行,后者置于弹外。

激光照射器用来指示目标,故又称激光目标指示器。

导引头通过接收目标反射的激光照射器照射的激光或直接接收照射激光,引导导弹飞向目标。

1．半主动式激光制导 半主动式激光回波制导系统的工作过程是:激光发射机作为信号源装在地面、车船或飞机上,发射激光束为制导武器指示目标,弹上的激光导引头接收目标反射的激光信号,并跟踪目标上出现的激光光斑,引导战斗部飞向激光光斑,最终命中目标。

半主动式回波制导广泛应用于各种武器的制导系统中,如激光制导炸弹、激光制导导弹、激光制导炮弹等，是所有制导武器中制导精度最高的。

八年级物理下册《信息的传递》复习知识点八年级物理下册《信息的传递》复习知识点一、现代顺风耳——电话1、电话的基本组成：由听筒和话筒组成，1876年由贝尔发明。

2、话筒是把声音变成变化的电流——听筒是把变化的电流变为声音3、交换机的作用：减少线路，从而提高线路的使用效率4、模拟通信和数字通信：①模拟通信：使用模拟信号的通信方式（声音、图像会失真）。

②数字通信：使用数字信号的通信方式（形式简单，抗干扰能力强、可以加密）。

二、电磁波的海洋1、电磁波：（1）电磁波：是一种看不见、摸不到，但可以传递各种信息的特殊物质。

（2）、电磁波的产生：迅速变化的电流在周围空间形成电磁波2、电磁波的传播：⑴可以在真空传播，可以在固体、液体、气体等介质中传播，传播中可以携带信息。

传播速度与光速相同,c=3×108m/s(或3×105km/s)。

⑵天线的作用：可以加强电磁波的发射与接收。

金属容器能屏蔽电磁波。

3、电磁波的波长、频率和波速的关系：波速（m/s）=波长（m）×频率（Hz），即：c=λ f频率的常用单位还有千赫（kHz）和兆赫（MHz）。

１MHz＝103kHz＝106Hz4、电磁波的家族：无线电波（短波、中波、长波）、微波、红外线、可见光、紫外线、x射线、r射线。

三、广播、电视和移动通信1、电磁波是传递信号的载体。

3、无线电广播信号的发射和接收过程（下图）；3、电视信号的发射和接收过程（下图）4、移动电话：（1）、工作原理：移动电话相当于是无线电台，它将用户的声音转变为高频电信号发射到空中，同时它又捕捉空中的电磁波，使用户接收到通话对方送来的信息。

（2）、设立基地台的原因：手持移动电话的体积很小，发射功率不大；它的天线也很简单，灵敏度不高。

因此，它跟其他用户的通话要靠较大的固定基地台转接。

第四节越来越宽的信息之路1、信息理论表明：作为载体的无线电波，频率越高，相同时间内输送信息量就越大。

光波分复用(WDM)技术一、波分复用技术的概念波分复用(WDM)是将两种或多种不同波长的光载波信号(携带各种信息)在发送端经复用器(亦称合波器，Multiplexer)汇合在一起，并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术；在接收端，经解复用器(亦称分波器或称去复用器，Demultiplexer)将各种波长的光载波分离，然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。

这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术，称为波分复用。

通信系统的设计不同，每个波长之间的间隔宽度也有不同。

按照通道间隔的不同，WDM可以细分为CWDM（稀疏波分复用）和DWDM（密集波分复用）。

CWDM 的信道间隔为20nm，而DWDM的信道间隔从0.2nm 到1.2nm，所以相对于DWDM，CWDM称为稀疏波分复用技术。

CWDM和DWDM的区别主要有二点：一是CWDM载波通道间距较宽，因此，同一根光纤上只能复用5到6个左右波长的光波，“稀疏”与“密集”称谓的差别就由此而来；二是CWDM调制激光采用非冷却激光，而DWDM采用的是冷却激光。

冷却激光采用温度调谐，非冷却激光采用电子调谐。

由于在一个很宽的波长区段内温度分布很不均匀，因此温度调谐实现起来难度很大，成本也很高。

CWDM避开了这一难点，因而大幅降低了成本，整个CWDM系统成本只有DWDM的30%。

CWDM是通过利用光复用器将在不同光纤中传输的波长结合到一根光纤中传输来实现。

在链路的接收端，利用解复用器将分解后的波长分别送到不同的光纤，接到不同的接收机。

二、波分复用技术的优点WDM技术之所以在近几年得到迅猛发展是因为它具有下述优点：(1) 传输容量大，可节约宝贵的光纤资源。

对单波长光纤系统而言，收发一个信号需要使用一对光纤，而对于WDM系统，不管有多少个信号，整个复用系统只需要一对光纤。

例如对于16个2.5Gb/s系统来说，单波长光纤系统需要32根光纤，而WDM系统仅需要2根光纤。

retsU6.84 dB (86105B#101) 6.23 dB (86105B#102)Page 2确定比特能量需要在比特周期内积分瞬态的功率。

ER = the ratio of:the energy used to transmit a logic level ‘1’energy used to transmit a logic level ‘0’retsPage 4retsnU执行完消光比较准后，典型残留量为2 µW ±2% (86105C)Page 6retsretsPage 11典型的激光发射机波形Page 12ü0.75 x 速率@-3dB(4阶贝塞尔汤姆逊滤波器)ü两个滤波器都符合规范ü实际情况并不完全是理想的Un Re gi st er edPage 13AB•比较相同的Scale 下，两个模块测试眼图只见的差异，可以判断是否存在AC Gain•比较存在测量差异的两个模块的平均功率,”1”,”0”电平，可以判断是否存在DC GainPage 14实际滤波器频响影响消光比测量不同的模块，不同的配置造目前的条件和标准下，我们不可能对消光比测试提出更高的要求Re gi st er edretsPage 1886105C pre-installed its typical ER CF value for each rateUn Rst erretsigePage 21Page 22参考消光比测试装置Un Rgi st er edPage 23我们的建议Un Re gi st e r edPage 25选择具有比较理想的波形的发射机（Golden Device ）安捷伦提供刚送到安捷伦实验室进行过ER “校准”的GoldenDelta 的标准器件的ER模块测试结果，对每个模块计算相应过校准的模块被测模块st er ed。

一、 脉冲激光发射单元作为系统模拟电路的一部分，发射单元主要是产生强窄脉冲、瞬间功率大的光脉冲，采用升压驱动使激光二极管发出激光。

其主要是由驱动和激光二极管组成。

由激光测距方程得知，发射激光的峰值功率越高，探测器上接收到的回波峰值功率也就越高。

此外，发射单元所发射的激光脉冲宽度和时刻鉴别相关，有利于提高时刻鉴别精度，进而提高测量精度。

所以，激光发射系统的主要指标就包含：发射激光的峰值功率、脉冲宽度、发散角等。

下面该文主要来介绍一下激光二极管和驱动电路。

发射部分的系统框图如下：发射部分的系统框图1.1激光二极管半导体激光二极管（LD ）体积小、寿命长应用方便。

因此在激光通信，光陀螺，激光打印、激光测距、激光雷达以及光存储等方面被广泛应用。

半导体激光和其他类型的激光器一样，本质上没有区别，基本上都是受激发射。

同时也满足三个基本条件：A ：粒子束的反转B ：受激辐射在光学谐振腔内形成激光振荡C ：增益介质必须提供足够大的增益，以弥补谐振引起的光损耗及足够强的电流注入。

th i out g =∂+∂th g 为阈值增益；i ∂为增益介质的内部损耗，主要是光子在增益介质内的吸收和损耗；out ∂该部分是激光器的输出损耗。

1.2 LD 驱动电路在激光测距过程中，系统的带宽、作用距离、抗干扰能力和低功耗等性能取决于半导体激光器发射激光脉冲的质量。

所发射的脉冲光的前沿上升时间和测量精度密切相关，前沿上升时间越短，越有利于提高测量精度；脉冲激光的峰值功率和测量距离密切相关，峰值功率越大，测量距离越远。

而激光二极管发射的光脉冲是由激光电源产生的电脉冲直接调制得到的，激光器所发射的光脉冲特性在某种定程度上依赖于脉冲驱动电源的设计，电流的幅值、脉冲宽度决定了峰值功率。

在选择半导体激光器时要根据整体的设计方案选择合适的指标。

基本上根据峰值电流、脉冲宽度、脉冲频率和占空比几个指标进行选择。

1.3脉冲半导体激光的电路模型下图1是脉冲半导体的激光驱动的基本形式，图2是其相应的等效电路。

激光对潜通信的发展及存在的问题激光通信作为一种新兴的通信方式，已经开始逐渐取代传统无线通信技术，具有高速、高安全、高带宽等优势。

在潜通信领域，激光通信也展示了广阔的应用前景。

然而，这一技术还存在一些问题亟待解决。

自20世纪60年代以来，人们开始研究激光通信技术，在军事领域、卫星航天等领域都得到了广泛的应用。

与传统无线通信技术相比，激光通信已经实现了多Gbps的传输速度，提高了信号传输安全性和抗干扰能力，同时带宽也比传统通信方式更高。

在潜通信领域，激光通信的威力也被广泛地认可。

激光通信可以通过海水实现高速传输，而且潜艇可以隐秘地进行传输，提高了通信的安全性。

此外，激光通信还可以通过水下光通信设备进行故障自我诊断，降低了维护成本，这是传统无线通信技术所不能比拟的优势。

但是，激光通信在潜通信领域还存在一些问题。

首先，激光通信在水下传输中容易受到水质的影响，水质不良会导致激光的衰减，从而降低通信质量。

其次，激光通信技术还存在灰度问题，即激光通信的传输灰度受到传输距离等因素的影响，使得传输信号的灰度受到限制。

最后，激光通信技术的应用还需要考虑海洋环境的复杂性，如水压、水温、水流等问题，从而进一步提高激光通信技术的应用水平。

为了解决这些问题，需要在激光通信技术方面进行更深入的研究。

一方面，需要进一步完善激光通信技术的硬件设备，如改进激光发射机、检测系统等，提高信号传输的质量。

另一方面，需要进一步探讨激光通信技术与水下环境之间的关系，了解水下环境对激光的影响，制定合理的传输方案和技术规范。

总之，激光通信技术在潜通信领域的应用前景广阔，但在实际应用中还存在问题亟待解决。

只有不断地完善技术设备、加深技术研究并深入了解海洋环境，才能让激光通信在潜通信领域进一步发挥其优势，为海洋沉船探测、潜艇通信等领域的发展作出更大的贡献。

高功率脉冲激光应用High peak power, low power consumption and compact package峰值功率高，功耗低，紧密封装Mining, Civil Engineering, Manufacturing, Forest Management, Underwater Topography, … require long range 3D laser scanning and with the most advanced lasers. Keopsys’s KULT (Ultra compact Laser Transmitter) series are the world's most used laser in 3D scanning applications.采矿、土木工程、制造、森林管理、水下地形等需要远程三维激光扫描和最先进的激光器。

Keopsys KULT(超紧凑型激光发射机)系列是世界上使用最多的三维激光扫描设备。

The KULT series, pulsed fiber lasers, cover the major eye safe wavelengths 1,5µm and 2µm but also 532nm and 1µm for specific applications. The KULT lasers provide high energy per pulse in an extremely compact package, making them the preferred lasers in many 3D scanning systems.KULT系列脉冲光纤激光器覆盖主要的人眼安全波长1.5µm、2µm以及532 nm和1µm，用于特定应用场合。

KULT激光器在极其紧凑封装的条件下能提供高能量脉冲,使其成为三维激光扫描系统的首选。