电光调QNd：YAG蓝绿激光在水下弹道测量中的应用研究

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水下激光通信技术及发展研究

• 89•目前水声技术是应用范围最为广泛且时间也是最长的水下无线通信技术。

但是随着发展的需求不断地提高，水声通信的短板也逐渐被揭示出来。

如传播延迟长、信号衰减大、多径效应严重、通信带宽有限等一些特性导致水声通信在水下通信网络设计面临巨大挑战。

在水下激光通信具带宽受环境影响小、可用载波频率高、传输时延小等特点，其具有水声通信所没有的优势。

水下激光通信采用450-570nm 的蓝绿光束，通过海水时不仅穿透能力强，而且方向性好。

水下激光通信传输速率高、实时性强，可以通过无线传输设备实时且高速传输给附近的移动接收设备。

水下激光通信拥有比水声通信更长的频带宽度、更大的通信容量，十分适合大数据传输，是未来水下通信的趋向。

因此水下激光通信是将来水下无线通信主要发展方向。

1 国内外发展自1980年，美国进行了多次海上大型蓝绿激光对潜通信试验，实验结果证明蓝绿激光能在极端天气及海水污浊等恶劣环境下可以进行常规通信。

澳大利亚2005年开始研发体积小成本低结构简单的蓝绿光学通信装置。

选用Luxeon ⅢLED460纳米的蓝光、490纳米的青光、520纳米的绿光，接收机方面选用了SLD-70BG2A 光电二极管，到2010年，在速度和稳定性兼顾的前提下，系统速率达57.6kbit/s 。

美国伍兹霍尔海洋研究所2009年研发利用键控调制技术（OOK ）在低功耗的蓝绿光发光二极管（LED ）的深海光学水下通信试样机器，最高可实现10Mbit/s 的通信传输速率。

但是该技术主要针对深海领域的水下通信，并没有考虑水下光学通信中环境对光学信号和信道的散射影响。

我国研究起步较晚，但也取得了几项重要成果。

中国海洋大学1998年和2009年采用半导体激光器在3m 和1.8m 的水箱中进行了不同水质不同频率的光传输实验，其传输数据率为9.6kbit/s 。

并对水下无线光通信系统的调制技术和差错控制技术进行了分析研究。

中国科学院沈阳自动化研究所研制了全向光通信模块，采用IrDA 协议。

窄脉宽Nd_YAG声光调Q激光器研究

窄脉宽Nd_YAG声光调Q激光器研究窄脉宽Nd:YAG声光调Q激光器研究激光器是一种将光能转化为有聚束、单一波长、相干和高能量密度的激光光束的装置。

激光器的发展在科学研究、医疗、军事和工业等领域中起着至关重要的作用。

然而，传统的激光器在高能量脉冲输出时容易产生较宽的脉冲宽度，限制了其在某些应用中的效果。

窄脉宽Nd:YAG声光调Q激光器则是一种经过优化设计的激光器，具有窄脉宽、高能量密度和稳定性好等优点。

在该激光器中，采用的是具有狭缝形谐振腔和声光调Q装置的Nd:YAG晶体。

声光调Q装置可以调节激光的脉宽，使其更加窄小。

这种激光器能够产生高质量的激光脉冲，广泛应用于科研、工业和军事领域。

首先，窄脉宽Nd:YAG声光调Q激光器在科学研究中有重要的应用。

科学研究中通常需要高能量脉冲扫描样品或物体，以获取更详尽的信息。

传统激光器脉冲宽度较宽，往往无法满足这种需求。

而窄脉宽Nd:YAG声光调Q激光器的优势在于其可调谐的脉宽，从而使得研究人员可以根据需求调整激光的参数，实现更精确的研究结果。

其次，窄脉宽Nd:YAG声光调Q激光器在工业应用中也具有巨大的潜力。

在工业加工领域，高质量的激光束对于精确加工和切割等工艺至关重要。

窄脉宽Nd:YAG声光调Q激光器通过产生高能量密度的激光脉冲，可以实现对各种材料的精确加工。

该激光器还具有调整脉冲宽度的能力，可以根据不同材料的需求进行优化，从而提高加工的质量和效率。

此外，窄脉宽Nd:YAG声光调Q激光器还在军事领域中得到广泛应用。

军事使用中，激光器通常用于距离测量、目标照明和干扰等作战需求。

窄脉宽Nd:YAG声光调Q激光器具有高能量密度和稳定性好的特点，能够满足军事作战中对精准定位和干扰的需求。

同时，窄脉宽的特点也使得其在激光雷达和激光指挥系统中表现出优越性能。

总之，窄脉宽Nd:YAG声光调Q激光器作为一种优化设计的激光器，具有窄脉宽、高能量密度和稳定性好等优点。

这种激光器在科学研究、工业应用和军事领域中得到了广泛的应用。

电光调Q660nm Nd∶YAG倍频激光器的研究

（ｏｅｅｏｒｃｉｎｔｍｅｔｎｐｏｌｔｎｃｎｉｅｒｇＴａｊｎｖｒｔ，ｉｊ００２ＣｉａＣｌｇｆｅｉｏＩｓｕｎｄＯｔｅｒｉＥｇｅｉ，ｉｎｎＵｉｓｙＴａｉ３０７，ｈｎ）ｌＰｓｎｒａｅｃｏｓｎｎｉｅｉｎｎ
ｉｄ．ｎｔｓａｅ，ｈａｑａｉｆｎｒａｉｆｌｓＩｉｐｐｒｔｅｒｅｅｕｔｎｏｔｃｖｔｅｕｎｙｄｕｌｇＱｓｉｈｄｌｅｓａａｙｅ．ｈｄＹＧｅｈｔｏｉａｙ￣ｑｅｃｏｂｎ－ｔｅｓｒｎｌｄＴｅＮ：Ａｉｗｃａｉｚｃｙｔｌｏｂｎｄｗｔｅｃｏｏｔ —ｗｔｈｉａｏｔｄｔｅａｉｔ１１ｍｆｎａｅｔｌａｅＢｓｇｔｅｎａａｉｒｓｍｉｉｌｔ —ｐｉＱｓｉｄｐｅｒｄａ３９ｎｄｍｎａｗｖ．ｙｉｔｃｖａｃｅｈｅｒｃｃｓｏｅｕｕｎｈｉｒ — ｔｄｕｌｐｓ￣ｑｅｅｏｂｎｉＴｒｓｌＴｐＩｐａｉｇｍａｈｎ，＝。０＝５．。，ｅｌｅｂｙｏｂｅａｓｅｕｎｙｄｕｌｇｗｔＫＰｃｔ（ｙｅｌｈｓｔｉｇ０， — ｉｈｙａｎｃ９８）ｔｒｉｏ— ｈａｓｓ
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蓝绿激光水下通信中自适应伺服系统研究

蓝绿激光水下通信中自适应伺服系统研究张敦寿，陈名松（桂林电子科技大学信息与通信学院，广西桂林 541004）摘要：蓝绿激光水下通信中，空基系统一般采用扫描的方式对水下接收装置进行通信。

设计了一个自适应伺服系统，使得在信道、接收端性能、飞机飞行高度、速度等因素的限定下，能有效地完成通信任务。

对系统关键部分进行了理论分析、数值仿真计算，验证了系统的可行性。

关键词：蓝绿激光；自适应；伺服；扫描中图分类号：TN 929.1文献标志码：A 1 引言蓝绿激光水下通信中，地基系统易实现，但灵活性差；空基系统有战术通信的价值，较之天基系统技术要求低很多，是实现卫星水下激光通信的过渡阶段。

可靠的卫星水下激光通信要求光收发端之间视轴瞄准精度达到亚微弧度量级，由于距离遥远、通信双方位置不确定、卫星平台和空间环境引起的振动及其它干扰，卫星水下激光通信对捕获、跟踪及瞄准（ATP）系统提出了苛刻的要求，难于实现。

空基系统中一般采用广播式通信方式：飞机在数千米高空以一定速度飞行，通信系统在水下产生面积数十平方公里的光斑，以扫描的方式对水下接收装置进行通信。

2 自适应伺服系统的设计要想减少扫描时间，提高扫描命中概率，光斑越大越好，但是激光器功率是一定的，光斑越大，单位面积内能量越小，甚至超出水下接收端灵敏度范围使得通信中断。

在信道、水下接收端性能、飞机飞行高度、速度等因素的限定下，存在着一个最佳的光斑形状和大小，使得扫描时间最短，扫描命中概率最高，从而在最短的时间内有效地完成通信任务。

系统原图1 自适应伺服系统原理框图2.1 激光器激光器选用Nd：YAG 固体激光器。

其输出波长为1064nm，为近红外波段。

与其它测距方法相比，脉冲激光测距具有方向性好、测距精度高、测程远、抗干扰能力强、隐蔽性好等优点。

Nd：YAG激光测距机在陆、海、空三军有着广泛应用。

激光器经倍频后输出波长为532nm，在海水“低损耗窗口”内。

2.2 扫描方式扫描方式即飞机飞行的轨迹，是提高扫描命中概率的关键因素。

水下蓝绿激光无线通信系统设计

到调制器的激励器上，调制器的激励电压／电流就随着信
号的变化规律而变化。激光器的输出信号经过调制器调制以后，相关的参数（度、强相位、振幅和偏振）就会按照相应的规律变化。最后，过光学天线（经透镜）变换为发散角很小的已调制光束向光学接收机发射出去。接收机
蓝绿激光器出现在２０世纪７年代，０在短短的几十
年内便广泛的应用到水下目标探测和水下通讯领域。蓝绿激光器以其波长短、量高、于水下传输、能易抗干扰能力强等特点已经在军事领域里崭露头角。蓝绿激光水下目标探测技术，是充分利用海水的蓝绿窗口发展起来的种水下激光引信技术。当前全球军事战略调整有一个共同的趋向，即各海洋大国和军事强国都纷纷利用世界
邵祥兵盛党红林
健
（京工程学院自动化学院，南江苏南京２１７１１）６
摘要：针对蓝绿激光引信在海洋武器中应用，介绍了蓝绿激光发射机与接收机的结构和设计原理；阐述了设计过程中应注意的事项，析了蓝绿激分
一
Ｉ．．．器ｊ激励．ｌ１．．．．．．．．＿＿．．．．．．
战略格局变化的时机，积极地拓宽以海洋为重要方向的战略空间。在此背景下，于蓝绿激光通信的水下目标基
探测技术研究具有重要的现实意义和战略意义。
光发送机的驱动原理，以及蓝绿激光器的保护措施。

蓝绿激光水下通信技术研究

2018年1月蓝绿激光水下通信技术研究叶吻【摘要】蓝绿激光水下通信技术作为一项综合性技术，涉及到多个学科和专业，诸如光学工程技术、通信工程技术以及海洋工程技术等等。

截至目前为止，我国在该方面研究的技术重点是调制与解调以及编码与解码方面，此外，还有建立水下信道模型。

该建立的物理模型使用的模拟方法是“蒙特卡洛”。

在多次实践中效果显著。

然而该模型还存在着诸多欠缺，完善还需要较多的时间；应优先集中科研力量攻破小型及微型耐压水密舱技术，为蓝绿激光水下通信组件在多个平台自检的移植奠定坚实的基础。

【关键词】蓝绿激光；水下；通信【中图分类号】TN929.3【文献标识码】A【文章编号】1006-4222（2018）01-0001-021引言截至目前为止,水下通信技术的实现主要是借助低频声波,但由于受到水下多种因素的影响,带宽一般在50kHz以下。

这些影响因素有水声信道的随机变换性、浅水区域所存在较为复杂的时变和空变。

[1]因此现代技术人员一把使用多载波调制技术,使得带宽在1~20Kbit/s的范围之内。

但是经过多次实践证明,通信的速率一般不超过1Kbit/s。

使得在信息交换过程中,交换的对象之间出现问题,如潜水员、AUV以及水下监测节点、传感网络等。

1963年,美国科研人员S.A.Sullivan和S. Q.Duntley在研究光在海洋中的传播特性是,发现蓝绿光在海水的450~580nm之间的衰减力度较小,直接证明海洋也存在着一个透光窗口。

在进一步的研究和实践中,蓝绿光的穿透距离达到了300m,使得蓝绿光在水下通信以及导航等领域有着较大的发展潜力,获得了各国科研人员的关注。

在国防需求的推动下,美国在20世纪90年代就克服了蓝绿光在水下通信方面所有的技术难题,并以实验的方式得到了验证。

通信的地理状况主要有空与地通信,星与地通信,以及极地之间的通信等。

我国先后投入了大量的科研人员用于研究此项技术,但是由于我国的硬件设施条件差,该方面的基础发展不成熟,所以研究的进度需要进一步提高。

调Q脉冲紫外光Nd：YAG激光器的研究

ｉｍｅｅ５ｄＲｔｒｉ６．ｍｍ．ｓＫｅｒｓＬ￣ｓａ；ｉａｍｏｉｇｎｒｔｎＮ：ｙｗｏｄ：ＢＯｃｔｌｔｒｈｒｎｃｅｅａｏ；ｄＹＡＧｌｅｈｄｉａｒｓ
１引言
的紫外固体激光器成为当前的研究重点。因此，研图１光路原理简图究紫外光固体激光器具有非常重要的实用意义。２２调Ｑ方式的设计．２基本原理及实验装置传统的电光调Ｑ方法中，ＤＫＰ晶体的半波电实验光路原理简图如图１所示。压随温度变化而变化，须对ＫＰ晶体进行温度控Ｄ２１本振级谐振腔的设计．但温控系统很难准确反映晶体内部的温度，而且本激光器谐振腔采用高斯变反射率输出镜制，（ＲＶＭ膜）凹凸非稳腔，Ｒ膜非稳谐振腔具有的ＶＭ作者简介：王旭（９８一），，１７男，学士主要从事全固态较强的横模选择能力，在提高模式稳定性、扩大模体光器及非线性频率变换的研究。Ｅｍ助工１ｗｎ，＠ｓａｃｒ激－ａｌ００ａｇｕｉ．ｏｉ：ｘｎｎ积和改善场图均匀性等方面具有独特的优势，凹凸收稿日期：０６０－修订日期：０６０．５２０－２２０；２０－３１
ＳｕｙｏｓｉｈｎｔａｉｌｉｈｄＹｔｄｆＱ— ｔｉｇＵｌｖｏｅＬｇｔＮ：ＡＧａｅｗｃｒｔＬｓｒ
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利用激光技术探测水下目标的基本想法

激光窃听技术在水声信号检测中的研究一．研究目的如何进行有效的水下声信号检测与处理一直以来都是各国研究的重点，当前使用的水下声信号检测与处理设备大多利用布放水中的水声换能器来进行检测，再利用后续信号处理电路进行处理，对于大范围的舰载/机载扫描检测多有不便。

迄今为止,已经投入使用或正在研制的很多水中目标探测设备的接收换能器往往都置于水中，换能器置于水中,就大大限制了水下目标探测设备的数据获取速率及探测的机动性。

我们都知道声波在水中的传播是最好的,而激光在空气中能很好地传播,如果我们在空中利用激光来检测水中声波,使两种物理场在水面处结合起来,就会形成较强的技术优势。

激光窃听器技术给了我们最初的启示，利用激光窃听技术实现对水中声源声信号探测使我们研究的方向。

激光水声探测技术可远距离、非接触地在空中平台上测量水表面的振动速度,进而获得水下声场振动频率,从而得到水下目标的声信号。

它在未来的海洋探测中具有巨大的应用前景。

二．研究内容现在国外已经成功研究出了激光窃听技术，其主要利用激光照射到目标玻璃、墙壁以及天花板等介质，所产生的反射及散射光经接收后进行相关处理，便可还原所窃听目标的声信息。

激光窃听，就是利用激光具有极好的相干性、方向性等特性，用一束极细的红外激光（红外激光不易被发现），射到被窃听房间的物体表面时，只要该物体自身具有极微弱的振动，它就会对被反射的激光产生出足以能进行探测的变化。

若用一束激光对准窗玻璃进行照射，其中的一部分将会穿过玻璃而另一部分则会被反射回来。

如果这时的玻璃因受到室内人讲话声波的作用而有微小的振动，那末被反射的激光也必定会受到这种振动的调制。

只要将其接收并进行解调，就可以得到与室内人说话声音相同的波形，从而窃听到室内的讲话内容。

这就是激光窃听器的工作原理。

将光学测量与水下声波探测技术结合起来，设计一个利用激光对声信号进行探测的系统，通过检测经水面位移幅度调制后的单模连续激光的反射光信号，检测引起水面振动的水下声信号。

Nd-YAG 固体激光器电光调Q、倍频实验讲义

Nd:YAG 固体激光器电光调Q、倍频实验一、实验目的1. 掌握电光调Q 的原理及调试方法；2. 学会电光调Q 装置的调试；3. 掌握相关参数的测量。

二、实验原理1. 调Q 技术原理调Q 技术中，品质因数Q 定义为腔内贮存的能量与每秒钟损耗的能量之比，可表示为：每秒钟损耗的激光能量腔内贮存的激光能量02πν=Q （1）式中0ν为激光的中心频率。

如用E 表示腔内贮存的激光能量，γ为光在腔内走一个单程能量的损耗率。

那么光在这一单程中对应的损耗能量为E γ。

用L 表示腔长；n 为折射率；c 为光速。

则光在腔内走一个单程所需要时间为。

c nL /由此，光在腔内每秒钟损耗的能量为c nL E /γ这样，Q 值可表示为γλπγπν002/2nL nL Ec E Q == （2）式中00/νλc =为真空中激光波长。

可见Q 值与损耗率总是成反比变化的，即损耗大Q 值就低；损耗小Q 值就高。

固体激光器由于存在弛豫振荡现象，产生了功率在阈值附近起伏的尖峰脉冲序列，从而阻碍了激光脉冲峰值功率的提高。

如果我们设法在泵浦开始时使谐振腔内的损耗增大，即提高振荡阈值，振荡不能形成，使激光工作物质上能级的粒子数大量积累。

当积累到最大值（饱和值时），突然使腔内损耗变小，Q 值突增。

这时，腔内会象雪崩一样以极快的速度建立起极强的振荡，在短时间内反转粒子数大量被消耗，转变为腔内的光能量，并在透反镜端耦合输出一个极强的激光脉冲。

在这个过程中，弛豫振荡一般是不会发生的，但是，如果调Q 器件设计及调整得不好也会导致多脉冲出现。

所以，输出光脉冲脉宽窄，峰值功率高。

通常把这种光脉冲称为巨脉冲。

调节腔内的损耗实际上是调节Q 值，调Q 技术即由此而得名。

也成为Q 突变技术或Q 开关技术。

谐振腔的损耗γ一般包括有：54321αααααγ++++= （3）其中1α为反射损耗；α2为吸收损耗；α3为衍射损耗：α4为散射损耗；α5为输出损耗。

激光技术在海洋研究中的应用研究

激光技术在海洋研究中的应用研究海洋是地球上最神秘、最广阔的一片领域。

尽管我们掌握了大量的海洋知识，但对它的全部了解仍然非常有限。

然而，随着自然资源的日益减少和全球变化的威胁，对海洋的研究变得越来越重要。

为了更好地了解海洋，需要更先进的技术手段。

激光技术正是这样一种技术，它已经开始在海洋研究中扮演越来越重要的角色。

激光技术被广泛应用于海洋研究的多个领域，包括海洋生物学、海底地形测绘、海洋工程、海底油气勘探等。

其中，应用最为广泛的是激光声呐技术和激光散射技术。

激光声呐技术是利用激光的高频率和高能量来进行海洋通信和测距。

和传统的声纳技术相比，激光声呐技术更为精确，能够测量更远的距离。

这种技术已经被广泛用于海上油田的深水勘探和海上通信系统。

另一方面，激光散射技术也是海洋研究中的一个关键技术。

它通过激光束与水中颗粒物的相互作用来获取关于水体中溶解有机物和无机物质量浓度和颗粒物浓度的信息。

这种技术以其高精度和高灵敏度被广泛应用于海洋生态学和海洋污染监测。

事实上，激光技术在海洋研究中还有许多其他的应用，例如在海底钻探和海底地形测绘中的应用，以及在激光水下遥感技术中的应用。

激光水下遥感是一种新兴的技术，它利用激光束扫描水下物体，通过反射的激光束来获取三维图像。

这种技术已经被广泛应用于深海地形测绘、海底文物考古和海洋环境监测。

激光技术在海洋研究中的应用还存在着一些挑战和限制。

一方面，激光技术的应用需要高度精确的仪器和大量能量，这对设备和能源的要求较高。

另一方面，激光束在通过水时会遭受散射、吸收和衰减等影响，这会降低其功率和准确性。

因此，科学家们需要进一步发展新型的激光技术，为海洋研究提供更有力的支持和解决方案。

综上所述，激光技术在海洋研究中已经成为一种重要的工具。

它不仅可以帮助我们更好地了解海洋的生态系统、物理特性和地形信息，而且还可以帮助我们更有效地保护和管理海洋环境。

因此，我们有信心和决心继续推进激光技术的研究和应用，为人类更好地探索海洋世界做出更大的贡献。

蓝绿激光简介[指南]

00蓝绿激光通信简介1 简介蓝绿光通信是激光通信的一种，采用光波波长为450－570毫微米的蓝绿光束，介于蓝光和绿光之间。

由于海水对蓝绿波段的可见光吸收损耗极小，因此蓝绿光通过海水时，不仅穿透能力强，而且方向性极好，是在深海中传输信息的通信重要方式之一，另外还应用于探雷、测深等领域。

2 工作原理通信时，发射端先将信息内容按一定规律进行编码，交换成一系列不连续的电脉冲信号，尔后用此电信号来调制光载波，使光器发射的光频强度随信息的变化而变化。

潜艇上的光接收机接收到这一光束后，随即使用透镜系统对它进行滤色、聚焦；然后送到光电检测器还原成电信号；再经过低噪音放大、脉冲整形等一系列手续，恢复成原来的编码脉冲信号；最后，送入专门的解码设备，便可得知所发信息内容。

3 特点一、穿透能力强。

二、耗能极少。

三、双工通信四、高数据传输率五、优良的保密性六、抗干扰性4 应用1.对潜通信蓝绿光的工作波段是海洋中光传播的窗口, 采用蓝绿光通信, 就可能与全球海洋中活动的潜艇建立起通信通道。

这样, 通信时, 潜艇完全可以不用浮出水面而在巡航深度或更深的海水中用自身壳体上的接收器抄收报文, 丝毫不影响潜艇的活动, 也不会暴露目标。

2.探潜/ 探水雷随着潜艇的发展、“寂静”潜艇的出现、消磁技术及无磁性艇壳材料的采用、各种声对抗武器的装备, 使潜艇的隐蔽性与机动能力进一步增强，另外水雷战和反水雷战也愈发重要起来。

新的水下目标探测手段是利用蓝绿光进行水下目标探测。

3.测深复杂的声波回声测深技术发展迅速, 但此测量方法不仅不能探测凸起于海床上的礁石或岩石, 而且测量精度、测量点密度难以达到目前国际水文测绘的精度要求标准, 满足不了进行符合水文测绘标准的大范围海床水文地理测绘的要求。

因此, 人们对测量速度更快、精度更高的水文测绘技术的需求, 直接推动了蓝绿光测深技术的发展。

实际上, 以飞机为平台的机载蓝绿光测深系统不仅单用于测深, 绘制海底地貌图, 还可应用于新的海洋学研究, 如: 内波探测、海洋生物变化、污染监视, 也可用于海军陆战队对作战岛礁周围海域地理环境态势测绘。

激光技术在水下观测中的应用

激光技术在水下观测中的应用水是地球上最为广阔的资源之一，其覆盖面积超过了地球表面的三分之二。

水下世界生物种类繁多，其中有许多令人惊叹的景观，但由于水的不透明性和高压等限制，对水下环境的观测一直是个难题。

随着科技的发展，激光技术已经开始在水下观测中得到了广泛的应用。

一、激光探测技术激光探测技术是通过发射一束高能光线，然后检测这束光线被反射回来的时间和强度来确定水下物体的位置和形状的一种技术。

这种技术已经被广泛应用于海洋科学领域，包括深海探测、海洋生物学、海底地形图制作以及沉船考古等领域。

二、激光测距技术激光测距技术是将高能激光束发射到水下物体上，并测量这束激光束被反射时需要的时间。

基于声速和时间之间的关系，可以精确计算出水下物体的距离。

这种技术在海洋科学中广泛应用，特别是在海底地理图制作和深海物探中。

三、激光显微技术激光显微技术是将高能激光束聚焦到物体表面，使其形成高温区域，从而将其产生的光分析来获得关于物体的信息。

这种技术特别适用于海洋生物学领域，可以帮助科学家观测和分析海洋生物的生理特征和行为。

比如可以通过激光显微技术对浮游植物进行研究。

四、激光成像技术激光成像技术可以通过发射一束低能激光束来获取水下物体的形状和外貌。

这种技术在海洋环境监测和深海探测中得到了广泛应用。

例如，可以利用激光成像技术来观测海底沉积物的分布和海底岩石的形态。

五、激光通信技术激光通信技术是利用激光将数据传输到水下目的地。

相比传统海底电缆，激光通信技术具有更快的传输速度和更广泛的适用范围。

此外，激光通信技术对海洋生态环境的影响也较小，因此在海洋环境监测和海底资源勘探等方面具有巨大的应用前景。

六、总结随着激光技术的迅速发展，越来越多的科学家开始将其应用于海洋科学领域，使得水下观测变得更加精确和高效。

激光技术将极大地推动海洋科学领域的发展，并提高我们对水下环境的认识，也为海洋环境监测和海底资源开发提供了更多的可能。

大能量电光调Q脉冲序列输出全固态Nd∶YAG激光器

第46卷第7期2016年7月激光与红外L A S E R&IN F R A R E DV o l.46,N o.7July, 2016文章编号:1001-5078(2016)07-0819-04 •激光器技术■大能量电光调Q脉冲序列输出全固态Nd :Y A G激光器赵虎，延新杰，邓明发，孙维娜(北京东方锐镭科技有限公司，北京100015)摘要:设计了激光二极管侧面泵浦两级放大电光调Q全固态Nd :YAG激光器，实现间距可调的脉冲序列激光输出。

使用U型封装的LD模块对晶体棒进行侧面泵浦，磷酸钬氧铷(RTP)晶体作为调Q晶体，通过提供调Q高压序列，获得了单个脉冲能量大于550 mJ,脉冲宽度小于8 ns，脉冲间隔180~ 240 ^可调的脉冲序列输出，脉冲序列间隔稳定，能量保持一致，激光器重复频率5 Hz。

关键词：激光测距;Nd :YAG激光器;脉冲序列；RTP晶体调Q中图分类号：TN248. 1文献标识码：A D O I:10.3969/j.iss n.1001-5078.2016.07.009All solid-state large energy N d: YAG laserwitli electro-optical Q-switched pulse sequenceZHAO Hu，YANXin-jie，DENGMing-fa，SUNWei-na(Beijing Oriental Sharp Laser Technology C o.，L t d，Beijing 100015,China)Abstract： A laser diode (L D ) s i d e-p u m p e d，two-stageamplification，electro-optical Q-switched all solid-stateN d• Y A G laser'was designed to achievethe adjustable intervalof the pulse sequences. T h e side-p u m p e d crystal rods is U-p a c k a g e d L D modules. Using R b T i O P O4( R T P)crystal as the Q-switch，the pulse seq output is obtained. T h e single pulse energy is m o r e than 550 m J a n d the pulse width is less than 8 ns. T h e spaci the pulse sequence is a djustable from 180^s to 240^s b y providing high-voltage sequenceto Q-switch. T h e resultss h o w t h a t thespacing of t h e p u l s e s e q u e n c e i s stable，the energy is consistent，a n d the repetition frequency of the is 5Hz.Key words:laser ranging ;N d : Y A G l a s e r;pulse sequence ;R b T i O P〇4 Q-switch1引言激光测距具有良好的方向性和单色性，与其他测距方式相比，其方向性好、测距精度高、抗干扰能力强，因而在军事及民用领域中有着广泛的应用前景。

蓝绿激光在海水绕流中的传输特性的分析研究

a)150。锥形头部模型b)MK46模型
图5.13不同整流罩模型的回波采样分析图
从图中可以分析出,150。锥形头部模型的回波曲线优于MK46模型,激光经过不同的整流罩发生不同的吸收和散射,其中吸收与整流罩的材质有关系,散射与模型的光学b)全黑无环境光幽5来自小J列环境光【堕】波米样分析图
在全黑的环境中,APD的正常工作电压相对较大,因此接收的探测回波较强,并且从上图中可以看出,由于工作电压的提高,全黑时水下散射光的干扰,全黑环境下APD 接收电路的产生信号噪声相对较大。总体而言,该实验可以证明本文设计的样机在正常光照和全黑环境中能够正常工作。
硕士论文蓝绿激光在海水绕流中的传输特性研究
(5)样机通电,当实验段流场稳定后开始上电,打开激光器,开始测试,注意示波器中触发波形和串口数据的存储,断开激光发射器,初始化系统,开始第二次测试,总共需要测试60~80组数据,取平均值;
(6)结束水洞试验,保存数据并分析;
(7)在水中加入微量的示踪粒子,代替悬浮粒子,该粒子的初始质量浓度值为lmg/L。重复以上1.6步骤,保存测试数据,对比分析;
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硕士论文蓝绿激光在海水绕流中的传输特性研究
(3)APD即雪崩光电二极管需要系统供给一给定范围的反向偏置电压,在此范围内,随着反向电压的增大,APD的探测灵敏度增大对微弱信号的响战越强。当环境光较强时,为防止APD饱和,必须降低APD的反向偏压值,亦降低了APD对微弱信号的探测灵敏度。
5.2.2.1整流罩模型优选试验
图5.12两种不同的整流罩模型
在前一章中提出了两种实验样机模型,主要区别在对于整流罩的不同,发射的激光通过整流罩后,光斑会产生变化,并且由于几何光学的影响,发生散射,沿既定方向的激光束会减少,但是不同的整流罩对光的影响也不同,本文采用了两种模型的整流罩,验证实验如下:

跨介质蓝绿激光水下粗糙面目标探测仿真分析

跨介质蓝绿激光水下粗糙面目标探测仿真分析跨介质蓝绿激光水下粗糙面目标探测仿真分析摘要：水下目标探测一直是海洋勘探和海底资源开发的重要课题之一。

本文基于蓝绿激光技术，通过仿真分析研究了跨介质蓝绿激光在水下粗糙面目标探测中的应用。

通过建立水下粗糙面数值模型和激光探测模型，利用计算机程序进行仿真实验以验证激光在水下粗糙面目标探测中的效果。

结果表明，跨介质蓝绿激光能够有效地探测水下粗糙面目标，并且具有较好的探测精度和稳定性，为水下目标的探测和定位提供了一种可行的技术方法。

1. 引言水下目标探测在海洋勘探、海底资源开发以及水下航行等领域具有重要意义。

传统的水下目标探测方法如声纳、磁力计等存在一些困难和局限性，因此需要寻找新的探测技术。

近年来，激光技术的快速发展为水下目标探测提供了新的选择。

其中，蓝绿激光由于其在海水中的穿透性较好，成为跨介质水下目标探测的研究热点之一。

2. 蓝绿激光在水下粗糙面目标探测中的应用原理蓝绿激光在水下粗糙面目标探测中的应用原理主要包括以下几个方面：首先，蓝绿激光的波长范围在短波段，其光能在海水中的传播损耗较小，可以强化目标返回信号的强度；其次，水下粗糙面目标具有不同的反射特性，蓝绿激光的波长能够有效地探测和区分不同粗糙度水下目标；最后，蓝绿激光的发射和接收系统可以通过调整参数以适应不同的探测需求。

3. 数值模型建立与仿真实验为了进一步研究跨介质蓝绿激光水下粗糙面目标探测的效果，我们建立了水下粗糙面数值模型和激光探测模型进行仿真实验。

数值模型主要包括水下粗糙面的形状、材料和反射特性等参数，将这些参数输入计算机程序进行仿真实验。

激光探测模型包括激光发射、传播和接收系统，通过调整系统参数模拟真实环境中的探测过程。

4. 仿真结果分析通过对实验数据的分析，得出以下结论：跨介质蓝绿激光在水下粗糙面目标探测中具有较好的效果和稳定性，并且能够实现较高精度的目标探测和定位。

在不同的探测条件下，蓝绿激光的探测精度和信噪比表现出不同的变化趋势。

水下无线蓝绿激光通信系统设计

水下无线蓝绿激光通信系统设计摘要：传统的水下通信一般采用声学通信和电磁波通信。

由于激光的特殊性能，采用水下激光通信具有高保密性、高传输速率和高抗干扰等优点。

本文利用蓝绿光在水中的低衰减系数的特性，通过研究蓝绿光激光器LD和光电探测器PIN的特性，分别设计了输出电流可调的恒流源电路、高速内调制电路、光电转换电路以及弱信号检测电路，最终实现水下蓝绿光通信。

关键词：蓝绿光激光；内调制；水下通信0引言水下光通信是以光波作为载波实现数据传输的通信方式[1]。

相比于其它通信方式，水下无线光通信具有以下特点：光波的频率很高,故其承载信息的能力很强,能够传输的信息容量很大,可使用的通信带宽很宽；光波具有很高的传输速度；若使用激光作为光源,水下光通信系统对各种干扰的抵抗能力非常强；激光的发散性小、光束窄、传播的方向性好,从而增加了通信系统的保密性[2]。

其应用在商业领域，可对海洋的能源、地形、气候等进行探测；在军事领域中，可借助它对敌军进行突然袭击，切具有很好的隐蔽性以及和外界通信。

所以水下光通信是具有很好地发展前景。

1通信总系统设计本文基于蓝绿光在水中吸收特性和激光的准直性优点实现水下通信，其主要研究的内容包括：信号调制、恒流源（驱动蓝绿光激光器）、光电检测器件（光电二极管PIN）、互阻放大电路路、主级放大电路以及判决电路的设计。

系统具体框图如图1所示。

图1系统框图从图1可知本系统主要分为光发送模块和光接收模块。

光发送主要完成的任务是将数字的电信号转移到光上。

光接收的作用是将光信号转化成电信号，并将电信号恢复成可处理的数字信号。

2通信系统光发送机2.1光源驱动电路设计激光二极管一般均采用恒流的方式驱动，恒流源的制作方法较多，如线性稳压芯片LDO、开关电源DC-DC、三极管或者MOS管（威尔逊电流源）等。

其中线性稳压芯片工作效率较低，所以选用BUCK型的DC-DC（LT3474）制作恒流源用于驱动LD。

绿光激光器可选用的功率为120mW、波长520nm、驱动电流240mA。

蓝绿激光水下通信技术综述

蓝绿激光水下通信技术综述李宏升;岳军;金久才;陈冰泉;邓剑平;高洪秀;刘尊年;孙志坚【期刊名称】《遥测遥控》【年(卷),期】2015(036)005【摘要】蓝绿激光水下通信技术涵盖了光学工程、通信工程、海洋工程等众多技术领域,需要多学科、多专业的技术有效综合.目前,国内外的研究主要集中在调制/解调和编/解码技术方面,以及水下信道的模型建立与模拟.水下光信道的数学物理模型,主要用“蒙特卡洛”方法模拟,也取得了一定的成果,但是,建立较为理想的水下光信道模型尚需时间;调制/解调技术和编/解码技术,要多借鉴星地激光通信研究中的一些方法,随时把最新技术引入水下光通信领域,加以改进、吸收;重点发展微型及小型耐压水密舱技术,有利于蓝绿激光水下通信组件的多平台移植;借鉴水声学领域的研究成果;并期待光学、声学及电磁学等领域的新理论、新方法和新试验的突破.【总页数】7页(P16-22)【作者】李宏升;岳军;金久才;陈冰泉;邓剑平;高洪秀;刘尊年;孙志坚【作者单位】青岛理工大学理学院山东青岛266033;青岛理工大学理学院山东青岛266033;国家海洋局第一海洋研究所海洋物理与遥感研究室山东青岛266061;青岛理工大学理学院山东青岛266033;青岛理工大学理学院山东青岛266033;青岛理工大学理学院山东青岛266033;青岛理工大学理学院山东青岛266033;青岛理工大学理学院山东青岛266033【正文语种】中文【中图分类】TN249【相关文献】1.蓝绿激光水下通信技术研究 [J], 叶吻2.基于FPGA加密的水下蓝绿激光安全通信装置 [J], 陈青华;孔祥祎;刘崇屹3.星载蓝绿激光用于水下导航定位的方法探讨 [J], 徐文霞; 左莉华; 张爽娜; 魏婵娟4.空中-水下蓝绿激光通信信道特性分析 [J], 李寅龙;毛忠阳;刘锡国5.基于蓝绿光LED的水下可见光通信技术研究进展 [J], 迟楠;王超凡;李韦萍;贾俊连因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

蓝绿激光在水下航行器导航中的应用展望

蓝绿激光在水下航行器导航中的应用展望
张礴;顾李冯
【期刊名称】《机械与电子》
【年(卷),期】2011(000)005
【摘要】针对水下航行器导航的薄弱环节,提出运用蓝绿激光的特殊性质,从远程水下航行器自身出发,对以海底地形匹配导航作为惯性导航的补充的导航方式进行了讨论.
【总页数】4页(P41-44)
【作者】张礴;顾李冯
【作者单位】西北工业大学航海学院,陕西,西安,710072;西北工业大学航海学院,陕西,西安,710072
【正文语种】中文
【中图分类】TN967.7
【相关文献】
1.电光调QNd∶YAG蓝绿激光在水下弹道测量中的应用研究 [J], 郑艳芳;刘西站;陈良益
2.蓝绿激光在海洋测深应用中的若干问题 [J], 宋正方
3.模糊自适应滤波算法在自主水下航行器组合导航系统中的应用 [J], 朱倚娴;周玲
4.“标记”芘的激基缔合物荧光在水溶性高分子研究中的应用 [J], 高峰;任碧野;童真
5.蓝绿激光在水下传输中的应用 [J], 冯文波
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