1、水下激光探测技术姓名：魏 XX专业：光学工程2010.6.30汇报提纲n 水下探测技术背景n 水下激光探测技术发展简史及现状n 水下激光探测系统的关键技术n 水下探测系统的案例背景1963 年 ,人们在研究光波在海洋中的传播特性时 ,发现海水对 0. 47 0. 58m 波段内的蓝绿激光的衰减比对其他波段的衰减要小得多。即为如下图所示的透光窗口。这也使蓝绿光成为水下探测的理想光源激光在水中传输与在空气中传输特性有很大不同 ,这给利用激光进行水下目标探测带来了困难 ,主要表现在以下两点 :1) 海水对光束的 后向散射 影响激光测距精度和成像效果 ;2) 海水对光波的强 衰减性 制约了目标探测距离
2、。近年来 ,国内外对海水后向散射和衰减特性进行了大量的研究 ,使水下激光探测技术不断有新的突破 ,探测距离和成像质量均得到了很大程度的提高。发展简史n 1968 年 美国 Syracuse 大学 建造了世界上第一个激光海洋深度测量系统 ,初步建立了海洋激光探测技术的理论基础。n 1984 年 加拿大 推出 LARSEN500 机载激光测深仪； 1980 年前后 瑞典国防研究院 进行了首次激光测深试验； 澳大利亚 的 WRELADS，以后又完成了 LADSMK-II 型样机的改进开发。n 美国从上世纪 80 年代开始研制专用机载激光探潜探雷系统 .最为典型的是 卡曼公司 研制的直升机载 “魔灯
3、” 激光探潜系统 .n 俄罗斯的 “紫石英 ” 机载激光探潜系统 ,瑞典和加拿大联合研制的 “鹰眼 ” 机载激光探潜系统等 ,这些系统探测深度均在 30m以上。美海军 海鹰 直升机装备机载 激光水雷探测系统 , 能够 探测 和 定位 水面及近水面停泊的地雷。与机载激光探雷系统配合使用的是一座 30mm机炮，用于灭雷 国内发展n 我国从 20 世纪 80 年代末期开展机载激光雷达的研制 ,以华中科技大学 为主 ,研制成功机载激光雷达海洋探测系统。 1996 年 5 月在我国南海进行了海上机载试验 ,成功地获取了海底深度数据n 西安光机所、长春光机所、上海光机所和天津电视技术研究所、北京理工大学、华中理工大学、东南大学等单位均对水下成像系统进行了研究，但与国际先进水平相比还有很大的差距水下激光探测系统的关键技术n 蓝绿激光器技术n 光电探测技术n 克服后向散射的主要技术 :距离选通技术同步扫描技术激光器直接输出蓝绿光非线性方法变换到蓝绿光以氩、氪为代表的离子气体激光器铜蒸汽为代表的金属蒸气激光器染料激光器二次倍频拉曼频移溴化汞 ( HgBr)激光器铜蒸气激光器高能量染料激光器调 Q Nd YA G 激光器氯化氙 (XeCl )准分子拉曼频移激光器蓝绿激光器的产生
