光栅衍射激光告警接收机的探测性能分析

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强激光侦察告警系统检测方法研究

强激光侦察告警系统检测方法研究

强激光侦察告警系统检测方法研究作者:欧阳艺杨彦杰来源:《山东工业技术》2014年第23期摘要:本文针对强激光的特点,重点分析了激光对人眼和光电传感器的损伤机理,并对光电对抗手段(激光致盲对抗)性能的影响因素进行了必要的分析,对符合现实条件的检测鉴定方法进行了研究,为激光侦察告警系统性能的检测评定提供了有力的依据。

关键词:激光致盲;检测方法;安全系数1 前言随着激光、红外、电视和微光等现代光学技术的迅速发展,使现代化的武器如虎添翼,军用光电技术在侦测、火控、导航、制导、指挥、控制等领域得到日益广泛的应用。

激光致盲武器已成为现代战争中一种非常有效的主动光电对抗装备。

近年来,在激光武器的研制中,激光致盲武器因其造价低、能耗小、技术难度小而异军突起,发展较快,已成为最先装备部队的激光武器。

如何对抗这种光电威胁显得日趋重要。

目前,检测激光侦察告警系统对强激光威胁源的告警能力显得尤为重要。

2 激光致盲原理激光致盲的作用归纳为三个方面:一是伤害人眼;二是破坏光电器件;三是破坏光学系统。

目标上探测的激光功率密度:式中,ρ为激光器功率,λ为激光波长,β为光束质量,L为激光作用距离,D为发射镜直径,ε为激光大气透过率。

2.1 人眼的损伤原理由于激光人眼损伤效应与激光波长、发射方式、光斑大小、脉冲宽度、脉冲重频和照射部位有关。

由激光辐照度定义可知,照射到表面某处的面元上的平均辐照度,近似等于在该处的光束总能量除以该处的总面积。

θaL式中,H为光程L处辐射照射量,Q为激光输出总能量,a为激光器输出光束直径,L为激光器到观察处的光程,θ为出射光束发散角,μ为大气对该激光波长的衰减系数。

激光对人眼损害的能量阈值与激光照射时间长短、激光照射人眼的部位有关。

对视网膜产生损害的激光强度阈值每平方厘米约为0.5~5μJ。

由于人眼瞬间反应时间约为100~150ns,激光脉宽越窄越容易进入人眼。

激光在视网膜上的辐照度比角膜上的辐照度大2×10-5~5×10-5倍,一般多造成视网膜发热,暂时致眩和永久损伤。

基于衍射光栅的光纤光栅传感器解调系统研究

基于衍射光栅的光纤光栅传感器解调系统研究

图 2 双衍 射 光 栅 的 空 间 布 局 示 意 图
可 以保 证在 提高 波长 分辨 力 的同时减 小解 调 器 的空间 尺 寸 。 由于 系统 中心 波长 为 1 5 m,因此 光 电探 测 5 0n 器选 用对 该 波段 敏感 的 IG A 线 阵探 测 器 。探 测 器 nas 在硬 件 电路 的控制 下对 像点 进行 离 散 采样 ,通过 A D /

1 6・
新 技术新 仪器
21 第3 0 1年 1卷 第 4期
基 于 衍 射 光 栅 的 光 纤 光 栅 传 感 器 解 调 系统 研 究
冯忠伟 ,张力 ,何 彦璋 ,申雅峰
( 中航工 业北 京长城 计量 测试技 术研 究所 , 北京 109 ) 00 5
摘 要 : 研 究 并 实 现 了一 种 基 于 双 衍 射 光 栅 的 光 纤 布 拉 格 光 栅 (B F G) 传 感 器 解 调 系 统 。 该 解 调 系 统 的 光
( hnc egIstt o M t l y& Mesrm n,B in 00 5 hn ) C a gh n tue f e oo ni r g aue et e ig10 9 ,C i j a
Ab t a t e d lt n s se b s d o o b e d f a t n g ai g o b r B a g g ai g s n o s i r s a c e n e l e .T e s r c :A d mo u ai y tm a e n d u l i r ci r t s frf e r g t e s r s e e r h d a d r ai d o f o n i r n z h o t a ah f rt e d mo u ai n s se c mp s s c l mao ,d f a t n g ai g ,r f co n ee tr h a allb a fd f r n pi l t h e d lt y tm o r e ol t r i rc i r t s el tr a d d tco .T e p rl e ms o i e e t c p o o i i f o n e e f w v ln t rm h o l tra e s l p t l e h y p n t t h i rc in g ai g ,a d t e o u e n t e i gn ln ft e a ee g h f o t e c l mao r p i s ai l wh n t e e er e t e d f a t rt s n h n f c s d o ma ig p a e o i t ay a f o n h h d tc o y t e rf co .A d u l - rt g s u t r se l y d t mp o e te o t a e ou in wh n t e g o t c i n i n i l t d, ee tr b e e tr o b e g ai t cu e i mp o e o i r v h p il r s l t e h e mer a dme so i e h l n r c o il s mi a d te l e rar y d tc o sito u e i l yt e me h n c ls c u e h t n i itiu in o e b a w e o st r u h t e n h n a ra ee tri n rd c d t smp i h c a i a t t r .T e i e st d sr t ft e m h n i g e o g i o f r u n y b o h t h h d mo u a in s se i a ay e h o eial ,a d p a e rh ag r m a e n p l n mi t sa p id o e rf c e p c r m rf e e d lt y tm s n lz d t e rt l o c y n e k s a c lo i h t b s d o oy o a f p l n t e e td s e t li i e h l u p o l i i c o d wi h u smo e h e d mo u a in t c nq e i rv d t e wi ih a c r c n i h sa i t y t e r s l c mp r o n a c r t t e Ga s d .T e d lt e h i u sp o e o b t h g c u a y a d h g tb l y b h e ut o a s n h o h i i

光栅衍射实验报告10页

光栅衍射实验报告10页

光栅衍射实验报告10页一、实验目的:1、掌握光的衍射原理。

2、了解光栅衍射。

3、通过实验确定激光波长。

二、实验仪器:激光器、光栅、荧光屏、平行光平面镜、支架、卡尺等。

三、实验原理:当光通过一个小孔或一个开口时,光束发生弯曲并向四周散射。

这种现象就是光的衍射。

最初被利用的经典实验是杨氏双缝实验,它阐述了两个开口之间的干涉现象。

光栅是一种具有定向刻痕的平面反射光学元件,由于表面被刻上了细小的刻痕,光线在经过它时将被切成许多块。

当具有不同波长的光线通过光栅时,不同波长的光将被反射到不同的角度方向上。

光栅中的一个微小区域的相位比相邻区域要差一个波长。

如果所有微小区域都沿相同的方向刻上刻痕,就能形成规则的刻纹。

在某个方向的波长确定时,光栅表现为同心环(斯托克斯条纹)。

1、将激光器与供电器连接,连接光栅支架,调整光栅位置。

2、打开激光器电源,调整激光线条垂直方向,荧光屏安装在支架上。

3、使用平行光平面镜,将光束射到光栅的表面。

4、通过调节激光器电源,以调整强度,测量光束的波长和强度。

5、通过记录荧光屏上的图像,分析实验结果。

四、实验结果:通过实验,我们得到了以下几个有用的结果:1、通过光栅衍射,我们可以确定激光的波长。

2、通过调整光栅位置,可以得到不同的衍射图像,分析这些图像可以了解光的衍射原理。

通过实验可知,光栅在光学中的应用非常广泛,包括模拟斯托克斯条纹、定量分析光谱、分析微纳尺度结构、成像等等。

本实验中,我们使用了激光器和光栅,以推断激光波长。

这个实验非常简单,但可以产生有用的结果。

通过记录荧光屏图像,我们可以确定激光波长和强度,这样就可以进行更多的光学研究。

总之,本实验对于研究光学非常有帮助,可以加深我们对光学原理的理解和应用。

光纤阵列激光告警系统的信号处理模块的研究与实现的开题报告

光纤阵列激光告警系统的信号处理模块的研究与实现的开题报告

光纤阵列激光告警系统的信号处理模块的研究与实现的开题报告1.研究背景随着激光技术的快速发展和广泛应用,激光设备的安全管理已成为人们关注的热点问题。

在激光加工过程中,一旦激光器系统出现问题,可能会对设备和人员造成严重损伤和威胁。

因此,开发一种先进的激光器告警系统,可以有效监测激光器的运行状态,并在出现异常情况时及时报警,是非常必要的。

2.研究目的本项目旨在研究一种利用光纤阵列激光的告警系统,通过光纤信号的变化来判断激光器的运行状态和异常情况,并实现实时监测和报警。

3.研究内容本项目的研究内容主要包括以下几个方面:(1)对光纤阵列激光系统进行建模和仿真,探究其性能和特性。

(2)研究光纤阵列激光器的工作原理和信号传输机制,分析光纤信号的变化与激光器运行状态之间的关系。

(3)设计并实现光纤阵列激光告警系统的信号处理模块,包括信号转换、信号放大、滤波、数字信号处理等功能。

(4)进行系统测试和实验验证,并对系统的性能和稳定性进行评估和分析。

4.研究方法本项目采用实验研究和理论分析相结合的方法。

在理论方面,主要采用模型建立和仿真的方法研究光纤阵列激光器的性能和特性,并分析光纤信号的变化与激光器运行状态之间的关系。

在实验方面,主要采用光学实验、电子仪器测量和数据采集等技术,对系统进行测试和实验验证,并评估系统的性能和稳定性。

5.研究意义本项目的研究成果将为光纤阵列激光告警系统的开发和应用提供一种新思路,具有一定的理论和实际应用价值。

通过研究光纤阵列激光器的工作原理和信号传输机制,可以更加深入地了解激光器的特性和性能,为激光器的优化设计和安全管理提供参考。

同时,研究所设计的光纤阵列激光告警系统的信号处理模块,可以为其他激光器的告警系统的开发提供参考和借鉴。

光栅衍射实验结论及分析

光栅衍射实验结论及分析

光栅衍射实验结论及分析
本文旨在探讨光栅衍射实验的技术特征和理论解释,以及对光栅衍射实验结果的分析。

光栅衍射实验是一种检测光波变化的实验方法,其原理是将直线窄栅放置于光束中,探测到的光波经过窄栅衍射而产生空间上的衍射图案。

根据不同光波的衍射系数,可以观察到衍射图案的空间变化。

要实施光栅衍射实验,需要准备好一些器材,包括窄栅,光源,探测器,以及实验环境,如实验台和防光罩等。

安装完毕,就可以开启实验。

光栅衍射的理论解释起源于电磁论。

按照电磁论,一束定向光束在经过窄栅时,会发生衍射,即光束传播过程中出现衍射方向,而它们受窄栅系数的影响而发生变化。

运用光栅衍射实验得到的结果主要来自实验者在实验中观察到
的光波变化,它们反映了光源及窄栅系数等因素带来的衍射形式变化。

从被测量的衍射图案出发,可以探讨光栅衍射现象与其他物理现象的关系。

此外,进行光栅衍射实验的结果还可以用于了解光波的性质以及它对物质的影响。

比如,利用光栅衍射测量来研究材料的光学性质,可以获得材料的折射率等信息。

最后,要正确分析光栅衍射实验的结果,应先了解光栅衍射实验的基本原理和实施方法,并根据实验结果设计合理的实验分析方案。

通过此类分析,可以科学正确地获得对光波性质及其对物质的影响的
认识,从而帮助达成实验目的。

本文以光栅衍射实验的技术特征以及理论解释为出发点,分析了其实验结果及分析方案,探讨了光栅衍射实验结果与物理现象之间的关系,以及光栅衍射实验对于实现实验目标的重要作用。

本文对于深入理解光栅衍射实验的原理和运用将具有一定的指导意义。

光栅衍射型超广角激光告警系统的灵敏度分析

光栅衍射型超广角激光告警系统的灵敏度分析

g i n g l i g h t s p o t i n t h i s w a ni r n g s y s t e m d e c r e a s e s f r o m 2 0 t o 7 w h e n t h e i n c i d e n t l a s e r e n e r g y i n t e n s i t y r e ma i n s 1 . 8 n J / a m i n t h e a n g l e s c o p e o f 0 。~4 2 。. a n d t h e mi n i mu m d e t e c t a b l e e n e r g y d e n s i t y i n c r e a s e s f r o m 2 n J / c m t o 7 n J / c m
・ 光 电对 抗 ・
光 栅 衍 射 型 超 广 角 激 光 告 警 系统 的灵 敏 度 分 析
王 龙, 王 永仲 , 沈 学举 , 何永 强 , 董红 军 , 张维安
( 军械工程学 院, 河北 石家庄 0 5 0 0 0 3 )

要: 研制 了光栅衍射 型超 广 角激光 告警样 机 , 推 导 了系统探测 灵敏度 的估 算公 式 , 用1 0 6 4 n m
WA N G L o n g , WA N G Y o n g - z h o n g , S H E N X u e - j u , HE Y o n g — q i a n g , D O N G H o n g - j u n , Z H A N G We i 3月
激 光 与 红 外
LAS ER & I NFRARED
V o l _ 4 4. N o . 3

基于正弦透射光栅的激光告警接收机研究

基于正弦透射光栅的激光告警接收机研究

fl wig tc nc ln r : aue n v ln t a g (p )i fo 5 0 t 0 l , v ln t e- ol n e h ia om me srme twa ee gh r e sa s rm 0 o 1 1 0 nn wa ee gh rs o n n
于正 弦振 幅透射 光栅 衍 射原 理 的 窄脉 冲激 光 波 长和入 射 方 向 的测 试 方法 , 设计 了激 光告 警接 收机 并
原理 样机 ,该样机 由光栅 、平 凸柱 面镜 、 T L公 司的驱 动 频 率为 5 H z的线 阵 C D探 测 器 、 A ME 0I " VI C 高
La e 一 s r war ● e e r ■s e' on ● m r c ● ng l ve ba O s o… ・ans ●s g a・ 。 i nus i dalt r nus ● i on r t i ‘ ■ ’ ng
ZHANG il n TI J - g, AN - n W ANG ib n o Er mi g, Zh -i
c v x c l e e s , ln a on e y i r ln a i e r CCD 、i 5 M Hz d i i g fe ue c d y AT EL mpa y,a hg nd 】m 0 l r rv r q n y ma e b M n Co n ih
敏 度 <1 r /m= 0 rW c 。 l
关 键词 : 电对抗 ; 正 弦透射 光栅 ; 激 光 告警 ; 入射 方向 光
中 图 分 类 号 :N2 7 T 4 文献 标 识码 : A 文 章 编 号 :0 7 2 7 (06 0 — 3 6 0 10 — 2 6 20 )3 0 2 — 5

激光告警中近红外焦平面阵列探测器成像技术研究

激光告警中近红外焦平面阵列探测器成像技术研究
得激光波长和二维方 向入射角 的 同时,具有 较高 的稳定性 ,
应用前景广泛 。
相干型衍射光栅激光探测装置光学部分主要由激光接收
窗 口、光栅、透 镜 ,以及 面阵焦 平面探测 器组成 。衍射光 栅
激光波长和方 向探测原理如 图 2所示 。
入射激光 以一定 角度入 射 ,在 XO Z面投影 与 z 轴成


为了提高激光探测 的方位分辨率 , 实现对来袭激光的准确定位 , 选用 了 F P A - 3 2 0 x 2 5 6 一 C型 I n G a As
焦平面阵列探测器作为光栅衍射型激光告警装置的核心元件 。介绍 了基 于光 栅衍射 的激光波 长和方 向探测 原理 , 在分析了探测 器性 能及参数 的基础上设计 了驱动电路 。 探 测器在 F P G A 时序 的控制下 , 输出模拟量通 过高速 A D进行采集 , 数据经缓存后存储 在 F P G A外扩的 S R AM 中,然后通过 US B传送 至 P C机。上位机 L a b v i e w采集原始数据 , 处理并显示 。利用 上述方法 ,完成了成像 实验 , 采用波长为 1 5 5 0和 9 8 0 n r n的激光
引 言
激光侦察 , 激光武器 、 激光制 导武器被越来 越多地应 用
在现代战争中 , 对激光威胁源的准确定位成为决定 战争胜负
的投 影 , 且与 z轴的夹角为 7 。测量激 光的入射 方 向也就是
测量 a 角 和 7角 。
的关键因素之一。激光告警系统 ,用于探测来 袭激光 的特征 参数 、 入射方 向等信息 ,正在被各 国广泛深入研究_ 1 ] 。光栅 衍射型激光告警接收机是其 中波长分 辨率高 、视场角大 、抗
目( 2 0 1 2 0 8 1 0 2 9 ) 资助

几种常用周界报警产品优缺点分析

几种常用周界报警产品优缺点分析

几种常用周界报警产品优缺点分析:1、红外对射式:利用不可见红外光对射原理,在投光器和受光器之间形成一个肉眼看不见的多束红外光栅组成的防范护栏,只要相邻两束红外光线被遮挡,即产生报警信号并自动向外发送警报.优点:a安装简便,维护方便.b隐蔽的防卫方式:使入侵者在不知不觉中触警.c昆虫或小动物等通过防盗网时,由于不能完全遮断防卫射束,所以不会产生误报警.d当隐形防盗网接收端电源线或信号线被剪断时,报警信号输出电路将自动输出无线报警信号.缺点:a.受天气、地形等外界影响比较大,安装容易有死角b.误报率相当高c.使用寿命短2、激光对射:激光对射报警系统采用了808nm波长不可见光激光技术,易于隐蔽布防,可以垂直或水平安装在防范区域内.激光不会象无线电波、红外光那样,受到背景或不同温度物体的干扰.优点:a 使用范围广b 探测距离远,误报率低c 抗干扰性强,对其它设备无干扰d防范性强适应环境范围更广e 能耗低,可以全天候工作缺点:a,不能适应复杂的周界环境b发散角度小,受地理环境影响,容易发生偏光现象3微波对射式:由发射器和接收器构成,工作时在发射器和接收器之间形成三维立体的不可见微波探测区域,利用场干扰原理或波束阻断式原理来探测入侵者.一旦有人闯入防护区域,遮断微波探测波束时,系统立即产生告警信号.优点:a由于微波对射工作于10GHz,工作频率远离了光谱,所以天气因素对它的工作影响很小,雪天、雾天也不会引起误报.同时微波产生的探测效果是立体波束,高和宽可以从几十厘米到10米可调,探测效果非常良好.b微波对射式探测器可以和红外对射探测器共同使用,当两个探测器同时有报警信号时,才会有告警输出,降低了系统误报的可能性.缺点:a.微波传感辐射的电磁波对人体有害b.受雷达干扰,不适合用在空中交通和国防部c.发射器与接收器的距离影响探测率d.安装要求高,安装不合适,微波会透过窗外泄,进而产生误报3、振动电缆式:采用驻极体振动电缆作为传感器,驻极体振动电缆是一种经过特殊充电处理后带有永久预置电荷的同轴电缆.使用时,将驻极体电缆用塑料带固定在栅栏或钢丝网面上,其一端与报警控制电路相连,另一端与负载电阻相连.当有入侵者翻越栅、网或割栅、网时,电缆因受到振动而产生模拟信号电压,即可触发报警.缺点:a安装简便,可安装在原有的防护栅网、围墙、房顶等处,不需要费事费力地挖地槽.b由于电缆的易弯曲性,布线方便灵活,特别适宜在地形复杂的周界布防.c振动电缆传感器为无源的长线分布式,很适合在易燃易爆物品仓库、油库、武器库等不宜接入电源的场所安装.d对气候、气温环境的适应性能强,可在室外各种恶劣的自然环境和高低温的环境中正常地进行全天候的防范工作.优点a.光缆易遭电击,严重时导致整个系统瘫痪b.相对成本较高c.电缆易受电磁波干扰d.电缆需通电才能使用,有源4、泄漏电缆式:利用泄露同轴电缆作为传感器,由两根平行埋在周界地下的泄露电缆和发射机、接收机组成.泄露电缆是一种在普通同轴电缆外导体上沿长度方向周期性地开有一定形状的槽孔的具有特殊结构的同轴电缆.两根泄露电缆之间的空间形成一个椭圆形的电磁场的探测区.当有人进入此探测区时,会干扰探测区的电磁耦合,使接收电缆收到的电磁波能量发生变化,从而产生告警信号.优点a是一种隐蔽式的周界防卫系统,一般地下或装入墙内,不影响现场的外观,又属于无形探测场,入侵者无法察觉探测系统的存在,无法避开或破坏系统.b电缆可环绕任意形状的警戒区域周界,不受地形、地面不平坦等因素的限制.c系统探测灵敏度不受环境温度、温度、风雨烟尘等气候环境的影响.可全天候可靠地工作.缺点:a.泄漏电缆不适合大范围使用,长度约100mb.需供电,功耗大c.土壤湿度也会影响报警准确性.会因地面积水或金属移动产生误报5、张力围栏式:采用强力拉紧探测光缆作为传感器,具有其高可靠性、低误报率的特性,其出众的品质和机械结构代表了对入侵者的高级别威慑和阻碍,“张力围栏式周界防卫系统”包括一系列有电镀聚酯涂层的精制钢架,探测光缆分布在钢架之间并形成环路,探测光缆有带毛刺和不带毛刺两种封装形式.系统通常有两种安装方式,一种是直接安装成一个完整的防护围栏,另外也可作为防翻越支架安装在已有的围栏之上.同时这种张力围栏系统也是门、墙和建筑物侧壁的理想保护装置.优点:a具有光缆的感应灵敏度一致性的特点,同时不受光、电磁波和电磁场的干扰,是应用于恶劣环境的理想产品.b提供几乎零误报率的高品质探测功能不受光和电磁干扰c高强力拉紧设计和抗干扰及破坏品质缺点:a.张力网安装调试比较麻烦b.张力网可靠性较低c.温度变化引起热胀冷缩,会引起误报6、电子脉冲围栏式:“电子脉冲围栏式周界防卫系统”主要由集脉冲发射、报警与一体的控制器和电子围栏二大部分组成.与红外对射、微波对射、泄漏电缆等系统相比,该系统采用了极低频率的脉冲高压,在不伤害入侵者的前提下,给与入侵者较难受的短暂电击警告,动摇其攀越围栏的能力与动机,达到了安全阻挡的目的.“电子脉冲围栏式周界防卫系统”集威慑和报警双重功能集于一身,充分体现了“阻挡为主,报警为辅”的周界防卫系统新概念.优点:a具有完整的,有明确分界的电子围栏,具有强大的阻挡作用和威慑作用.b具有误报率极低的智能报警功能.c备有报警接口,能与别的系统联动,提高系统的安全防范等级.d安全性好、误报率低、威慑性强、可靠性高、适应范围广.e无盲区、无死角、无漏洞.缺点:a.电子围栏以阻挡为主、报警为辅b.电子围栏也是有源设计c.遭雷电破坏d.电子产品必定会有系统故障,导致某些防区不能正常工作,出现防区漏洞隐患e能耗高,每个脉冲主机均需供电7雷达电子墙:a.误报虽然比红外和微波的低,但是还是会受到一些因素影响而产生误报b.前端须供电,且容易遭受电磁辐射等干扰c.容易遭受雷电导致整个系统瘫痪d.对人体有一定的伤害e.价格也不是很便宜8静电围栏:利用介质可改变电场分布的原理.即当物体靠近感应电缆时引起感应电场发生变化,立即触发感应探测器产生报警信号缺点:a.漏报、误报率高b.综合成本高9、振动光缆式:因震动、压力导致光纤形态被干扰而产生光信号相位的改变来达到报警其专门为周界入侵提供早期预警信息而设计的,可以有效的探知周界围栏防护网被剪切以及围栏被攀爬的入侵企图.振动光缆提供了一种高效的探知周界入侵的方法,并且具有本质安全以及在有效范围内保持一致的灵敏度以保证持续有效的监视的特点,可以在一个很大的范围内感知被防护围栏的振动、扭曲、压力以及剪切.“振动光缆式周界防卫系统”是通过检测激光光束在光纤中的传播轨迹变化来感知入侵的,所以不会受到任何辐射、电磁干扰的影响,使其非常适用于安装在易燃、易爆等高危险性的应用场合.系统的安装、维修以及更换被破坏的部分非常简便,使用简单但专业高效的熔接工具,即使在野外进行安装、调试、维护保养工作也同样快捷.a对攀爬、剪切围栏等入侵企图所产生的各种振动频率非常敏感.b安装简便,在使用过程中无需进行过多的维护保养.c适用于各种型式的周界围栏和门的防护网的入侵防护,应用范围相当广泛.d也可应用于墙或其它具有防护网结构的建筑物的周界入侵防护领域.F防拆开关的设计使系统更加安全可靠.g系统探测性能不受任何光、电磁干扰源的影响,具有极强的抗干扰能力.10、地埋式周界:“地埋式周界防卫系统”采用地埋式感应光缆的探测方式,基于光纤的探测方式展示了其用于周界入侵探测的非凡品质和独特的优势,是适合高防护等级要求、开放性空旷区域或贫瘠地域的非常理想的入侵探测解决.“地埋式周界防卫系统”是通过压力来感知入侵企图的,适用于草坪、砂砾层以及普通土壤下的隐蔽式安装,而且探测性能不受防区长度、宽度以及地形的影响.一旦铺设完毕,系统完全不可见,而且不会被任何金属探测器或者其它探测装置所探知并确定位置.该系统可以在任何土壤状况和湿度状况下,准确、可靠的探测到各种入侵企图.通过地表的压力变化感知入侵企图,保证了探测的高可靠性在多种地形、地质条件下进行过测试,确认为高可靠性的入侵探测装置探测光缆的铺设位置不会被金属探测器所探知探测光缆安装简便,在使用过程中无需进行过多的维护和保养专业的熔接工具使野外维修高效、方便、快捷系统探测性能不受任何光、电磁干扰源的影响,具有极强的抗干扰能力1、灵敏度一致的探测信号:同一防区任何部位、任何时刻的探测信号都一致.国内就我们一家单位申请专利的2、信号特征实时完备提取:快速完成大量、多通道数据的计算工作,及时提取数据特征,处理快、全,报警及时3、超强模式识别能力:拥有最大的识别库,准确度高根据波形特征判断入侵行为4、防紫外线设计:细节5、防拆设计:断纤报警,不论在布防还是撤防状态,光纤被破坏都会产生报警6、安装简单,使用寿命长星形布防区模式。

光栅衍射型激光告警的探测技术

光栅衍射型激光告警的探测技术

!"光栅衍射激光告警探测原理
入射的 激 光 通 过 光 栅 发 生 衍 射 再 由 透 镜 汇聚形成干 涉 最 后 成 像 在 焦 平 面 探 测 器 B B I 上 通 过 观 察 光 斑 的 位 置 推 算 出 激 光 的 方 位 " # 角俯仰 角 和 波 长 等 信 息 在 ! 面的投影如 图 ! 所示 " $ ! " & " % ! 是光栅衍射的正 一 级零 & # 级负一级位置在 ! 面衍射后成像在探测器 上 的 位 置 为 &如 图 % 光 栅 常 数 为 ' 透 镜 的 焦 距为 (
##激光告警探测技术在光电信息对抗领域应用非 常广泛 在现代战争中对来袭激光的准确定位对 战争的格局起着重要的关键性作用 激光探测装置 是用来探测和识别敌方来袭激光的特征信息的光电 被动侦察设备根据相干元件的不同可分为法布里 X 珀罗型迈克尔逊型 傅里叶变换光谱型 光栅衍 射型等 !Y 其中相干型光栅衍射告警具有较强的 抗干扰能力探测灵敏度高 虚警率低 波长分辨率 好视场角大等优点应用比较广泛 光栅衍射激光 告警装置由遮光罩 光栅 透镜组 焦平面阵列探测 器等组成 ) 由于 > ? @ A并行处理数据的能力强 ? @ A对近红外 灵活可编程和高稳定性 因此选用 > 焦平面阵列做时序的控制 使近红外探测器在探测 到激光的波长二维方位角的时候能够有稳定的数 据输出并在编写的 : BC C上位机能够成像 根据所 成图像的零级和正负一级的光斑位置推算出波长以 及入射角
%&!" 年 $ 月 !H 日收到
国家自然科学基金仪器专项基金
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基于衍射光栅的高精度干涉星敏感器的理论分析

基于衍射光栅的高精度干涉星敏感器的理论分析

基于衍射光栅的高精度干涉星敏感器的理论分析高精度干涉星敏感器是一种常用于空间导航和星敏感器定向的重要仪器。

它基于衍射光栅的原理工作,通过测量光栅所产生的干涉条纹来确定星体的位置和方向。

本文将对基于衍射光栅的高精度干涉星敏感器进行理论分析。

首先,我们来介绍衍射光栅的原理。

光栅是一种具有周期性结构的光学器件。

它由许多等间距的平行条纹组成,可以分为反射光栅和透射光栅两种类型。

当入射光波照射到光栅上时,会发生衍射现象。

根据光栅的周期性结构和入射光的波长,会出现不同的衍射角度和干涉条纹。

在干涉星敏感器中,衍射光栅常用于分光和定向测量。

当星光经过光栅时,会被分解成不同波长的光束,并形成干涉条纹。

根据干涉条纹的特征,可以确定星体的位置和方向。

干涉条纹的特征与衍射光栅的参数密切相关。

衍射光栅的参数包括周期长度、刻痕深度、刻线宽度等。

这些参数会影响干涉条纹的条数、间距和强度。

因此,为了实现高精度的测量,需要选择合适的衍射光栅参数。

此外,干涉星敏感器还需要考虑其他因素的影响,如噪声、光学系统的非线性等。

这些因素会引入误差,降低测量的精度。

因此,在设计干涉星敏感器时,需要进行精确的模拟和分析,以优化系统结构和参数配置。

在理论分析中,可以利用光学衍射理论、光栅理论和干涉测量原理等知识,建立数学模型,描述干涉条纹的形成过程和特征。

通过求解模型,可以计算出干涉条纹的参数,如条数、间距和强度。

然后,可以与实际测量结果进行比较,验证模型的准确性和可靠性。

总之,基于衍射光栅的高精度干涉星敏感器是一种重要的空间导航和定向仪器。

它利用衍射光栅的原理进行测量,可以实现高精度的星体定位和方向测量。

在理论分析中,需要考虑光栅参数和系统误差等因素,并建立数学模型进行分析和优化。

这些理论分析可以帮助我们理解干涉星敏感器的工作原理,提高系统的测量精度和可靠性。

光信号与频率分析中光栅衍射技术的应用研究

光信号与频率分析中光栅衍射技术的应用研究

光信号与频率分析中光栅衍射技术的应用研究光信号的频率分析在科学研究和工程应用中具有重要意义。

光信号波长的测量和频率的分析对于光学仪器的精度以及信号处理的准确性至关重要。

光栅衍射技术作为频率分析中的一种重要手段,被广泛应用于科学研究和工程技术。

首先,让我们来了解一下光栅衍射技术的基本原理。

光栅是一种由许多等间距的透明或不透明条纹组成的光学元件。

当入射光通过光栅时,它会发生衍射现象,形成一系列衍射光束,而这些光束的角度和强度分布与入射光的波长和光栅的特性密切相关。

因此,通过观察和分析衍射光束的分布情况,我们可以得到光信号的频率信息。

光栅衍射技术在频率分析中的应用非常广泛。

一方面,它可以用于测量光信号的波长,从而确定光信号的频率。

光栅衍射仪通常由光源、光栅和光探测器组成。

当入射光通过光栅,不同波长的光会被衍射成不同的角度。

通过测量探测器上不同角度位置的光强,我们可以获得入射光的波长信息。

这对于光学仪器的校准和精度控制至关重要。

另一方面,光栅衍射技术可以用于频率分析和信号处理中。

光栅频率计是一种常用的频率测量仪器。

它通过将光信号与参考光栅进行干涉,从而测量光信号的频率。

光栅频率计具有高分辨率、高精度和宽频率范围等优点,广泛应用于光学通信、激光技术和光谱分析等领域。

除了频率测量,光栅衍射技术还可以应用于光谱分析和信号处理。

光谱分析是一种分析光信号频率成分的方法,常用于对光信号进行频谱分析和滤波。

利用光栅的波长分散作用,我们可以将光信号分解为不同频率的成分,并通过探测器进行信号分析和处理。

这在光学成像、光谱学和光学计量等领域有着广泛的应用。

此外,光栅衍射技术还可以用于光学测距和形貌测量等领域。

光栅干涉仪是一种基于光栅衍射原理的测量仪器,可以实现纳米级的测距精度。

光栅干涉仪通过测量干涉光强的变化,可以实现对目标物体距离的精确测量。

这在自动化测量、精密制造和光学检测等领域有着重要的应用价值。

光栅衍射技术的应用研究还在不断发展和拓展。

光纤光栅声发射检测信号分析与源定位技术研究的开题报告

光纤光栅声发射检测信号分析与源定位技术研究的开题报告

光纤光栅声发射检测信号分析与源定位技术研究的
开题报告
一、研究背景
光纤光栅是一种利用光学原理进行测量的传感器技术,在工业、民
用和科研领域都有广泛应用。

特别是在声学传感领域,光纤光栅声发射
探头已经成为一种有效的测量声波信号及其传播性质的工具。

通过对声
波信号的采集、分析和处理,能够实现声源定位、声场诊断、结构物健
康监测等应用。

二、研究目的
本研究旨在探究光纤光栅声发射检测信号的分析与源定位技术,通
过实验验证和数据分析,提高声源定位的精度和可靠性。

三、研究内容
1. 光纤光栅声发射检测信号的采集和分析。

2. 声源定位算法的研究与实现。

3. 实验验证和数据分析,评估算法的有效性和精度。

4. 对算法进行优化和改进,提高声源定位的可靠性和精度。

四、研究方法
1. 理论分析法:分析光纤光栅声发射探头的信号特性、声波传播模
型及声源定位算法。

2. 实验方法:利用实验装置进行声源定位实验,并采集相应的数据。

3. 数据处理方法:利用MATLAB等软件进行数据处理与分析,评估
算法的有效性和精度。

五、研究意义
通过研究光纤光栅声发射检测信号的分析与源定位技术,可以提高声源定位的精度和可靠性,为工业、民用和科研领域提供一种新的声学传感器技术。

同时,在结构物健康监测方面也可以得到广泛应用,为提高结构物安全性和可靠性提供保障。

激光告警接收机灵敏度和信噪比分析及实验验证

激光告警接收机灵敏度和信噪比分析及实验验证

激光告警接收机灵敏度和信噪比分析及实验验证张记龙;王明;田二明;李晓;王志斌;张悦【期刊名称】《光谱学与光谱分析》【年(卷),期】2009(029)001【摘要】为了对抗现代战争中日趋严重的激光威胁,激光告警技术已成为亟需研究的课题之一.灵敏度和信噪比是激光告警系统重要的性能指标,它直接影响告警系统整体的探测性能.文中根据信号统计检测理论,提出了一种计算相干探测光谱识别型激光告警接收机灵敏度和信噪比的方法.首先,分析了激光信号和接收机噪声的概率分布.然后,基于阈值探测理论和奈曼一皮尔逊准则,通过引入探测概率因子和虚警概率因子,建立了信号电流方程,进而得到了灵敏度和信噪比的计算表达式.最后,利用该方法对自行研制的光栅衍射激光告警接收机的探测灵敏度和信噪比进行了理论计算和相关的实验验证,结果表明:由该方法计算的灵敏度和信噪比与实验结果基本相符.【总页数】4页(P20-23)【作者】张记龙;王明;田二明;李晓;王志斌;张悦【作者单位】中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,山西省光电信息与仪器工程技术研究中心,山西,太原,030051;中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,山西省光电信息与仪器工程技术研究中心,山西,太原,030051;中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,山西省光电信息与仪器工程技术研究中心,山西,太原,030051;中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,山西省光电信息与仪器工程技术研究中心,山西,太原,030051;中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,山西省光电信息与仪器工程技术研究中心,山西,太原,030051;中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,山西省光电信息与仪器工程技术研究中心,山西,太原,030051【正文语种】中文【中图分类】TN247【相关文献】1.光前放接收机的噪声与灵敏度(Ⅱ):灵敏度影响因素分析与实验 [J], 杨淑雯;Walker.N2.针对PDT接收机灵敏度指标的分析及优化 [J], 谢天明; 孙鹏飞; 魏立研; 董秀华3.频谱仪灵敏度分析及低信噪比测量的精度研究 [J], 秦顺友;刘阿翔4.卫星导航接收机评估验证系统需求分析及其评估方法研究 [J], 吕红丽;刘建军5.太阳辐射对相干激光告警接收机信噪比影响的理论分析 [J], 张记龙;田二明;李晓;张悦;王志斌因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

激光告警信号接收与处理方法研究的开题报告

激光告警信号接收与处理方法研究的开题报告

激光告警信号接收与处理方法研究的开题报告一、选题背景激光告警信号接收与处理一直是一个热门的研究课题。

随着激光技术在军事、工业等领域的广泛应用,激光告警信号的重要性也日益凸显。

目前,常见的激光告警信号包括多普勒效应信号、光学干涉信号等,其处理方法涉及到信号采集、预处理、信号分析等多个环节。

因此,深入研究激光告警信号的接收与处理方法,对保障国家安全以及促进工业生产具有重要意义。

二、研究内容1. 激光告警信号的类型和特征分析根据激光告警信号的特点,对其进行分类,并分析不同类型信号的特征,为后续的信号处理打下基础。

2. 激光告警信号的采集与预处理针对不同类型的激光告警信号,设计采集系统,对信号进行预处理,包括去噪、滤波等,保证采集的信号质量。

3. 激光告警信号的信号处理算法设计适用于不同类型激光告警信号的信号处理算法,包括多普勒效应信号的解调、干涉信号的相位解算等,提高信号处理的准确性和效率。

4. 系统实现与性能测试将信号采集和处理算法整合为一体,设计硬件和软件系统,并进行性能测试,验证系统的可行性和实用性。

三、研究意义1. 深入研究激光告警信号的接收与处理方法,可以提高激光测量的精度和准确性,为保障国家安全和促进工业生产提供技术支持。

2. 通过研究不同类型激光告警信号的特征和处理方法,可以拓展激光技术的应用领域,如探测天气气候、生物医学等,在科研和工程实践中具有广泛的应用前景。

四、研究方法1. 文献调研:调研相关领域的文献资料,了解已有的激光告警信号接收与处理方法。

2. 理论研究:通过对采集系统、预处理、信号处理算法等方面的理论分析,确定研究思路和实验方案。

3. 硬件设计:根据实验方案,设计并搭建各种硬件电路、板卡等,实现信号采集和预处理等功能。

4. 软件设计:针对实验需要,编写各种软件程序,如数据采集程序、信号处理仿真程序等。

5. 系统整合:将硬件和软件部分整合为一个完整的系统,并进行性能测试。

五、预期成果通过本研究,预期达到以下成果:1. 掌握激光告警信号的类型和特征,了解各种信号的处理方法和算法。

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第 3 7卷 第 4期
VO. 137 No. 4
红 外 与 激 光 工 程
I fa e n s r gn e n n r da dLa e r En i e r g i
2 0 年 8月 08
Aug .20 08
光 栅 衍 射 激 光 告 警 接 收 机 的 探 测 性 能 分 析
gaig df a t n lsrwann e ev r ( WR)wa r p sd i t ,te lsr s n la d itr a a d rt i rci ae rig rc ie L n f o sp o o e .Fr l h ae i a n nen l n sy g
摘 要 : 敏 度 和 信 噪 比是 激 光 告 警 接 收 机 两 个 重 要 的 性 能 指 标 , 们 直 接 影 响 系统 的 探 测 性 能 灵 它
和 抑制 噪 声的 能 力。 据 信 号统计 检 测理 论 , 出 了一种 计 算光栅 衍 射 型激 光告 警接 收 机灵敏 度 和信 根 提 噪 比 的方 法。 首先 , 激光 信 号和 系统 的 内、 对 外噪 声进 行 了系统分 析 。 然后 , 于 阈值 探 测理 论和 奈 曼一 基
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e tr a n ie o e yh r a l z d. T e e u t s w t a t e wo i d o n ie o h r e h r s ls ho h t h t k n s f o s b t a
De e t b lt n l ss o a e r i e e v r b s d t c a iiy a a y i f l s r wa n ng r c i e a e o r tn i r c i n n g a i g d f a to
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王 明 , 一 张记龙 , 田二 明 李 晓 , 志斌 , 悦 , 王 张
( .中北 大学 仪 器科 学 与动 态测 试教 育部 重 点 实验 室 , 1 山西 太原 0 0 5 ; 30 1
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机 的 实 际参 数 对探 测灵敏 度 和信 噪 比进行 了数值 模 拟和 实验验 证 , 到 05 2 m 激 光入射 时的探 测 得 . 3 灵敏 度 计算 值 为 19 W/m2 实验 值 为 25 W/m2 不 同入 射 波 长之 间 的信噪 比差异较 小 , 明该 . m c , 5 .5m c 。 表
皮 尔 逊 准 则 , 过 引 入 探 测 概 率 因 子 和 虚 警 概 率 因子 , 解 出 以 激 光 信 号 电 流 为 变 量 的 方 程 , 到 了 通 求 得
灵 敏 度 和 信 噪 比 的 一 般 表 达 式 。最 后 , 合 该 方 法 利 用 自行 研 制 的 基 于 正 弦 光 栅 衍 射 型 激 光 告 警 接 收 结
分 析方 法 可以对 激光 告 警接 收机 的信 噪 比进 行评 估 。
关 键 词 : 光 告 警 技 术 ; 灵 敏 度 ; 信 噪 比 ; 探 测 率 ; 虚 警 率 激 中图分 类号 :N 4 T 27 文献标 识 码 : A 文 章 编 号 :0 7 2 7 (0 80 — 6 3 0 1 0 — 2 62 0 )4 0 8 — 4
( .K y L b rtr fI s u n a o & Dy a c Me s rme t M ii r fE u a o ,N r iest o hn 1 e a o a y o n t me tt n o r i n mi au e n , ns y o d c t n o t Unv ri f C ia t i h y
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