激光发射系统

激光发射系统在激光雷达等仪器设备中，用以形成具有某种特定信息特征的激光束并满足辐射场形式要求的激光系统。

简介激光发射系统在激光雷达等仪器设备中，用以形成具有某种特定信息特征的激光束并满足辐射场形式要求的激光系统1。

原理及组成它主要由激光器、导入与合束系统、对准监测系统、扩束系统、库德光路系统和快速反射镜组成。导入与合束系统将多路激光导入并通过合束镜合成一路激光输出给对准监测系统。对准监测系统对激光光路进行监测,如果光路出现偏差则通过二维微调镜进行调整，直到偏差为零。扩束系统通过扩束主镜和扩束次镜两个非球面镜将激光光束直径放大，可降低库德系统中反射镜的损伤。库德光路是一种能够将光束转折到随轴系转动的导光光路，激光束通过库德光路能免受转台转动的影响，从而按照预定方向出射。

分类常用激光器有固体激光器(如钇铝石榴石激光器)、气体激光器(如CO)激光器和半导体激光器等。

功能调制调协的功能是加载信息，形成具有一定频率、脉宽和编码(亦可不编码)功能的特征量，从而控制激光器形成所需发射信号。发射光学系统的功能是光束整形并形成所需的发射视场。激光发射系统是激光雷达、激光半主动制导、驾波束制导、激光高度表和激光引信等系统的重要组成部分2。

应用激光发射系统在激光测量中占有非常重要的地位，例如：
（1）在船舶和海洋领域：各国先后研制了一种脉冲半导体激光角度距离测量系统，并将其应用于离岸海洋石油勘探。20世纪90年代初，Optics公司研制一种激光海浪测量装置，提供给美国国家数据中心，将该装置置于远海，在无人看管的情况下，实现对海浪高度和周期的连续测量，这些数据对天气预报机构非常有用，海浪数据还可用于离岸石油平台定位、结构设计。
（2）交通管制方面：在这个方面，主要应用在汽车速度、高度测量以及廉价手持式车辆测速上。该系统能探测到运动或静止目标，并适于智能化高速公路的车辆速度和高度的测量。激光束由上向下照向地面并测距，如发现距离读数减少表明有车辆。车速测量是通过两束激光返回的时间间隔计算测得的。
（3）在工业领域：这方面主要应用在炼钢炉内表面轮廓测量及船舶制造过程的精确控制上。在炼钢炉中，激光测距装置可用来监视阻热转磨损过程，选佳时间更换隔热砖。在控制船舶制造过程中，这种装置主要用于造船厂对船体某个装配阶段水平度的连续精确测量，可以减少不必要的安装和返工，减少生产周期和成本。
（4）在军事领域：这方面的应用主要是直升飞机防撞告警装置。直升飞机失事主要是因螺旋浆在盘旋或着陆时撞击物体。美国SEO公司研究出一种障碍物接近传感器，该传感器可以在106.7m距离内为飞行员提供声音和视觉告警,同时为LD脉冲测距仪激光发射系统设计接近直升飞机危险区的人们提供声音告警。

因此激光测距技术的研究具有非常重要的意义3。

本词条内容贡献者为:

任毅如 - 副教授 - 湖南大学