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  • 有源电光传感技术的展望

    作者:佚名 来源:OFweek激光网 时间:2014-04-23 09:35 阅读:1961 [投稿]
    有源电光传感系统利用激光发射的传输光场与远处物体相互作用,接收系统检测带有物体信息的散射光。

    相同的时钟可以控制检测器的开关,因此,只有物体附件范围的后向散射被观察到,也就是说在能力范围内解决目标,只要足够照明达到目标并返回到传感器,范围内输出干预散射。在目标前/后消除散射和混乱是有源电光传感的一项重要功能(如图2 所示)。


    虽然有源电光传感传输的光子不是免费的为系统增加了复杂度,但是其优点在于只要你愿意投入就可以得到尽可能多的光子。在实际探测中没有阴影,传感器到任何一点的有源电光成像都有视线接触。

    通常,有源电光传感技术利用的光具有窄波长带,从粗糙表面的不同部分干涉窄带散射光在接收端产生的光区和暗区称为斑点。斑点是很多有源电光传感应用的噪声源,但斑点又携带了很多可以被利用的目标信息。表面散射和体散射物体都是有益的。有源电光传感有着广泛的体散射应用,如感知风力、气溶胶、化学和气体生物云。体散射和表面散射也适用于水下。委员会发现组成有源电光传感的所有器件,包括系统架构以及与有源电光传感相关的现象论成为了重大任务。

    外差检测又称相干检测,利用本地振荡器输出激光脉冲的抽样,拍打返回信号来测量相位和强度。相干检测甚至可以测量与振动物体相关的多普勒频移,这种技术也称为激光vibrometry。合成孔径技术,如合成孔径激光雷达(SAL)和多输入多输出(MIMO)技术,也采用相干方法,因为他们需要捕获整个光瞳平面的抽样,包括光瞳平面相位和强度。

    随着感应模式的快速发展,有源电光传感的组件,如激光器、探测器、光学元件及其加工也日趋完善。委员会预计在未来十年会不定期开发新型不可预知的应用领域,它还预测受各种需求的驱动,将会引领全球开发此项技术。有机电光传感是一个巨大的研发领域并且在欧洲、亚洲和美国有广阔的应用范围。以中国为例,受严重空气污染影响,该国会很自然投资开发有源电光传感设备来测量空气污染参数。美国在开发军事应用领域的有源电光传感系统是处于世界领先地位的。然而,重要的电光技术是在全球范围内开发的。例如,大多数的商业绘图和测量系统都是在美国以外生产的,所有的DARPA 大型挑战(2004~2005)无人驾驶车辆所用系统都是由德国SICK 公司生产制造的,因为该公司提供的产品成本比较低实用性比较强。具有文献记载,欧洲已经证实在各种军事有源电光传感器方面有很强的能力。许多外贸型器件激光器和探测器技术在商业和高端有源电光传感方面比美国同行更加先进。

    无论是商业领域还是军事领域,复杂系统都需要时间和资源来开发。仅为军方开发系统需要大量资源。而商业部门可以为巨大的商业利益承担开发有源电光传感的商业成本。批量制造可以大大降低生产成本。廉价、大容量系统使有源电光传感的自动化应用成为游戏规则改变者。

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