激光探测技术
㈠ 什么是激光雷达技术
激光雷达用激光器作为发射光源，采用光电探测技术手段的主动遥感设备。激光雷达是激光技术与现代光电探测技术结合的先进探测方式。由发射系统 、接收系统 、信息处理等部分组成。发射系统是各种形式的激光器，如二氧化碳激光器、掺钕钇铝石榴石激光器、半导体激光器及波长可调谐的固体激光器以及光学扩束单元等组成；接收系统采用望远镜和各种形式的光电探测器，如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外和可见光多元探测器件等组合。激光雷达采用脉冲或连续波2种工作方式，探测方法按照探测的原理不同可以分为米散射、瑞利散射、拉曼散射、布里渊散射、荧光、多普勒等激光雷达。
㈡ 激光入侵探测器的工作方式
激光入侵探测器属于主动入侵探测器类，主要由激光发射机和激光接收机组成。激光发射机由激光发射器、调制激励电源及相应的方向调整机构组成；激光接收机由激光接收器、光电信号处理器以及相应的支撑机构组成。
该系统是在防护区域的始端设置激光发射机，将其发射出的定向强激光束直接（或通过光学反射器/激光中继器转折）射向接收端。在接收机通过光电器件将接收到的光信号转换成特征信号，并经鉴别器处理。当确认信号正常时，显示绿灯，保持监视状态；而当光束被遮断时，则信号失常，显示红灯，同时输出报警信号。从而实现对激光束所经过的全路程或转折所形成围框的监控，由报警控制主机发出声光报警和控制动作，并通过有线或无线方式通知有关部门。
㈢ 激光跟踪仪的工作原理
激光跟踪仪是工业测量系统中一种高精度的大尺寸测量仪器。它集合了激光干涉测距技术、光电探测技术、精密机械技术、计算机及控制技术、现代数值计算理论等各种先进技术，对空间运动目标进行跟踪并实时测量目标的空间三维坐标。它具有高精度、高效率、实时跟踪测量、安装快捷、操作简便等特点，适合于大尺寸工件配装测量。
激光跟踪仪基本都是由激光跟踪头、控制器、用户计算机、反射器（靶镜）及测量附件等组成。
激光跟踪仪的工作基本原理是在目标点上安置一个反射器，跟踪头发出的激光射到反射器上，又返回到跟踪头，当目标移动时，跟踪头调整光束方向来对准目标。同时，返回光束为检测系统所接收，用来测算目标的空间位置。简单的说，激光跟踪测量系统的所要解决的问题是静态或动态地跟踪一个在空间中运动的点，同时确定目标点的空间坐标。
激光跟踪仪典型应用-机器人姿态标定
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㈣ 紫外探测技术相比红外和激光探测技术有哪些优势
其实电磁波里，适合车辆倒车雷达的的也只有微波了，否则波长比车都长，其精度无法保证倒车安全。以下我就以微波来代表电磁波吧。
倒车雷达，适应测距范围在0.1~3米之间，这个距离最佳的测距方案是超声波，理由如下：
比较普及的测距方案有以下几种：超声波、电磁波、激光、红外。
一、激光和红外，检测面太小，探头需要光学窗口，容易被泥沙遮挡，而且在近距离上发挥不理想，因此被排除；
二、微波，其特征有些像光，但又不像光那样容易被控制。通常测距用的微波探头是FMCW雷达，无论是平面的还是腔体的，都不防水。而车辆的外壳又是金属的，能完全阻挡、反射微波，因此微波探头需要一个不含碳的非金属材料的‘窗口’，通俗的说需要一个塑料的防水罩，而且不能喷油漆（油漆含碳）、更不能用含有金属的油漆，如此一来，它放在哪都不好看，而且易碎易裂又怕被泥沙遮挡。不仅如此，微波在空气中损耗很低、发射和接收角度又很大，这使得一个能检测3米的微波传感器，其能量能轻易反射到几百米外而不消散，这容易造成车辆之间的干扰；还有，由于电磁波在空气中的速度接近光速，当与被测目标距离小于0.6米时，常规的微波测距传感器就已经接近工作极限了，加上周围多次反射回来的能量干扰，这种倒车雷达很难确保正常工作，而0.6米的最近检测距离对于倒车雷达来说是无法胜任的。当然，也可以通过一些国际尖端的技术办法来解决这些问题，但成本要在后面增加1~3个0。总之在效果、成本、可靠性综合方面来看，微波很难与超声波抗衡。
三、超声波最大的缺点就是检测角度太小，一辆车需要在不同角度安装好几个，除此以外，都比上面几种方案更好，它们的缺点就是超声波的优点：1、防水，防尘，少量的泥沙遮挡也无妨；2、有金属材质的探头，可以与车体外壳结合的很好；3、通常适合3米内检测，由于其空气损耗大，检测角度又小，因此车辆之间的干扰较小；4、最小的监测距离可达到0.1-0.3米；5、成本并不高。
还有，对于较常见的40KHz超声波传感器，其测距精度大约是1~3厘米左右（取决于后端电路和数据处理性能），这个范围也能满足倒车雷达的要求。所以在倒车雷达的各个方案中，超声波是最容易被用户接受的。
以上内容来自 网友鸽子最纯1F44d，个人觉得写得不错~
㈤ 激光技术有哪些发展前途
激光技术的发展前途
激光技术经过30多年的发展，从基本理论、基本技术到制造工艺，逐步走向成熟，为进一步的发展奠定了基础。激光技术在各个领域的广泛应用，有力地推动着激光技术的飞速发展。一些发达国家都在大力抓紧激光技术的研究，竞相投入大量的人力财力，抢占这一高技术前沿地带。激光技术一直保持着良好的发展势头，生机勃勃，方兴未艾，将在21世纪放出更加夺目的色彩。
在21世纪，激光技术将与电子技术、核技术紧密结合，成为信息技术的支柱和解决人类能源危机的重要方式，更好地造福于人类。激光技术本身也将有更大的发展。
在信息探测和获取方面，激光测距、激光雷达和其他类型激光遥感探测仪器将继续发展。
在信息传输方面，激光光纤通信将以其容量大、中继距离长、保密性好和廉价的特点，取代电缆，成为信息社会的“神经”。在21世纪的“信息高速公路革命”中，激光也将大显身手。
激光核聚变是实现受控热核聚变的重要途径。利用高功率的激光照射聚变燃料，使之发生反应，并找出能人为地控制反应速度的办法，使热核聚变按照需要缓慢而均匀地进行，连续地将聚变能量转化为热能和电能，建成热核动力反应堆和热核电站，为人类提供取之不尽、用之不竭的能源。
利用激光技术制成激光火箭，其速度可接近光速，为人类征服宇宙、探求太空的奥秘发挥巨大的作用。
激光武器也会有更大的发展，激光枪、激光炮、激光反导导弹及激光反卫星武器将有突飞猛进的发展。陆地、空中、海上以及太空中大显身手的都将是激光武器。
“待到山花烂漫时，她在丛中笑”。一个激光时代将会到来。
㈥ 什么是激光外差探测技术
相干探测 更精确
㈦ 激光测量方法的应用
激光的高亮度、高相干性和高准直性，提高了测量的精度（已达纳米量级），提高了测量的层次，促进了测量智能化的进程。
5.8.3.1 地壳应变的激光干涉调制法测量
采用高灵敏度的测量手段监测地壳应变，对地震、滑坡等自然灾害的早期预报具有重要意义。若采用激光干涉并结合图像调制和相位检测技术，可使地壳应变的测量灵敏度，较之传统石英伸缩仪高出若干个数量级。
由构造和非构造营力引起的各种重大自然灾害，一般说来具有地壳应变反常前兆。采用高灵敏度的测量仪器，精确监测地壳应变情况，是捕捉自然灾害前兆进行早期预报的重要手段。目前国内外已观测到的地震时较高频率的断层活动所引起的应变阶，大约只有10-8～10-9量级，而震前所引起的应变阶则更小。作为震前监测与预报，则要求仪器具有更高的灵敏度。由国家地震局与比利时皇家天文台合作研制的石英伸缩仪，是我国20世纪90年代采用的仪器中最好的，其最高灵敏度也只有10-9～10-10量级。因此，长期以来，国内外学者一直致力于更新地壳应变测量方法的研究。
采用激光干涉的方法测量微小位移，被广泛应用于许多领域。尤其是在引力波探测方面，目前已能探测到10 -14 cm的微小位移。如将这一技术应用到地壳应变测量，可使现有的灵敏度提高若干个数量级，它不仅能为地球物理理论提供精确的实验数据，更重要的是可直接用于对地震和水库大坝滑坡的早期监测预报。
5.8.3.2 利用原子干涉仪测量重力加速度
20世纪90年代，美籍华裔物理学家、1997年诺贝尔物理学奖获得者、美国斯坦福大学朱棣文教授领导的小组，根据原子干涉原理，分辨率达到Δg/g=10-10，成功地测定了地球的重力加速度，可以测出0.1×10-8m/s2的重力加速度变化情况。根据原子干涉原理，测定重力加速度的装置，用激光减速和冷却的原子束制作的干涉仪来测定加速度将是合适的。高精度重力仪可在一个固定台站或几个固定台站上观测幅度很小的非潮汐重力随时间的变化情况，或者在特殊的地区或几个剖面上每隔一定时间进行观测，其结果可能反映与地壳运动、地球深部物质的运动有关的现象。将来，原子重力仪也许有可能取代超导重力仪，在勘查地球物理和环境地球物理方面发挥作用。例如，圈定油田范围和油田开发的监测，以及地面沉降的监测等。
5.8.3.3 激光水下成像技术
激光水下成像是利用激光和成像设备，进行水下目标成像的技术。该技术基于蓝绿激光处于水中的传输“窗口”，通过激光器发射脉冲激光或连续激光，测量由水下目标反射回来的反射源信息，达到对目标的位置、形状和特性的了解。
理论上，激光水下成像的距离可达上百米，目前在海水中的垂直成像（或水平、倾斜）的实际有效距离可以达到30 m。
激光水下成像技术除应用于军事的目的外，在水下环境监测、水下走私监视、海底地貌与地质调查、水下工程检修与安装、石油勘探钻井定位、海洋生物研究等领域都具有重要的实用价值。
激光是一种光源亮度高、方向性好、单色性强的相干光源，可以大大提高水下能见度。但是，激光在水中传播时，后向散射效应随着距离的增大而增强。若超过某一距离，由于散射光的积累效应，散射光残留于接受器件的光阴极，有用的信号被散射光所淹没，将影响识别目标。因此，有效地克服后向散射是激光水下成像技术必须解决的关键问题。
（1）距离选通技术的原理
距离选通技术是利用激光高能量、高方向性和窄脉冲宽度的特点。
其工作原理是：激光器发射很强的光脉冲，通过透镜射向观测区，到达目标后被反射回来进入光学接收系统。当激光脉冲处于往返途中的时间内，水下激光探测系统的接收器选通门或光闸关闭；当反射光到达接收机一瞬间，选通门开启，使目标反射信号进入图像增强器被放大，并由显示系统显示图像，因而从时间上把后向散射分开去除。
距离选通技术可消除大部分后向散射光的影响，在观察远距离水下目标时，可以通过增加激光功率和改进激光信号接收器的灵敏度，达到提高目标的分辨率和图像质量。而且，可在不同的时间进行曝光或用多个CCD同时摄像，获取水下不同深度的图像信息。距离选通技术要求激光器具有窄的脉冲宽度，以便更好地将脉冲信号同后向散射分开；选通开关的选通宽度应尽可能接近激光脉宽，以保证仅使目标反射光全部进入接收器，从而提高信噪比。
（2）视场扫描技术
视场扫描技术是充分利用激光的高方向性特点，把激光器与接收机设置在2个间距一定距离的地方，使照明光束扫描线与接收机视线在被观察区域相交成一定角度。用激光器发射连续的极窄的激光束扫描目标，目标反射光连续返回并在显像管上显示目标图像，这样使后向散射光尽可能少地进入接收机中，即从空间上将目标反射光与整个视场的后向散射光分离开来。
视场扫描技术的关键是实现扫描光束与接收视线的同步。实际系统中大多使用的是机械同步方式。该同步扫描机构的特点是：把2个反射镜刚性地安装在同一马达转轴的两端，一端反射镜用于激光束扫描，另一端反射镜将扫描景物的反射光折转到接收器中。由于2个反射镜由同一马达转轴驱动，所以能保持两者同步。这种机械同步扫描机构紧凑，只要装调准确，同步精度就高。
（3）激光水下成像系统
激光水下成像系统由计算机控制台、激光发射器、延迟发生器（或同步装置）、图像传感器、视频记录仪或显示器及其控制板卡组成。其中核心部分是光发射器和光接收器。光接收部分一般采用CCD（或ICCD）进行成像。当用距离选通技术进行成像时，光发射系统多采用倍频Nd：YAG激光器发射脉冲激光；当用同步扫描技术进行成像时，发射系统多采用氩离子激光器发射连续激光。
激光水下成像系统的接收机要求具有高的空间分辨率和量子效率，噪声低，孔径大，有足够的增益动态范围；激光器应满足激光工作波长与海水的透射“窗口”相匹配的基本要求。
下面分别介绍几种典型的激光水下成像系统及其应用能力。
加拿大LUCIE激光水下成像系统
该系统是加拿大瓦尔卡捷国防研究院研制的。它使用二极管泵浦的Nd：YAG激光器，经KDP晶体倍频（倍频效率60%）后输出波长为0.532μm；脉冲重复率2 kHz，脉冲宽度8 ns，平均输出功率80 mW；水中光束发散度60 mrad。光接收采用二级微通道板增强的级联式CCD摄像机，增益范围在500～1×106之间可变，CCD的阈值灵敏度1×10-7lx，有效像素为个数488×380，每个像素尺寸为12μm×18μm。工作时，激光器、摄像机、计算机和控制电子装置分别装在3个充满氮气的直径为30 cm、长60 cm的圆筒内。采用选通方式工作，可在深度为200 m的海下工作，通过视频电缆（视频宽度为7 MHz）把图像传到舰船上。
美国SM2000激光水下成像系统
该系统是美国西屋电气公司研制的。光源是氩离子气体激光器，输出0.4880μm和0.5145μm的连续激光，功率为1.5 W。SM2000系统的激光器、扫描器和接收机装在同一耐压圆筒内，尺寸长1.75 m，直径0.279 m；显示和控制台在船上。采用同步扫描方式工作，角扫描范围15°～17°可变，摄像的前进速度为0.5～6节。该系统进行了多次的海下试验，其最大的工作深度为1 524 m，试验时摄取了多幅海底飞机残骸的照片。
华中科技大学水下激光成像系统
水下激光成像系统（昌彦君博士的），在船池进行了距离选通方式的激光水下成像实验。
系统使用的光源是闪光灯泵浦的Nd：YAG脉冲激光器，波长为1.064 μm，经倍频后为0.532 μm，处于水的透射“窗口”，经Q开关产生短脉冲；输出波长为532 nm、脉宽5～10 ns、峰值功率2 MW的脉冲激光；重复频率为100 Hz；激光模式为偏振、低阶模。接收机为ANDOR公司的像增强型的CCD（ICCD），其有效像素为578×385，每个像素为22μm2，A／D转换频率最大为1 MHz；像增强阴极直径18 mm，可对180 nm～850 nm波长进行工作，有10种增益强度选择，最大为3800 ns；最小门控时间为3.8 ns；在选通与非选通两种方式下都可工作。多功能输入输出盒用来辅助控制卡输出需要的控制信号，对各仪器之间的信号传输做出相应的转换。延迟发生器用来保持脉冲激光器与图像信号接收器（ICCD）之间的同步，以达到选通的目的。
㈧ 激光水下探测技术
下载资料很多：http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_jcdzgc200812003.aspx