碲镉汞雪崩光电二极管在激光雷达上的应用

首先简要介绍激光雷达的主要军事应用、激光雷达对接收器的性能需求及激光雷达接收器的现状,综述碲镉汞材料特点、碲镉汞雪崩光电二极管探测器特点,与现有激光雷达接收器相比碲镉汞雪崩光电二极管作为激光雷达接收器的优势及制备技术;综述国外碲镉汞雪崩光电二极管用于激光雷达接收器的发展现状;最后分析我国发展用于激光雷达接收器的碲镉汞雪崩光电二极管可行性。     

硅基雪崩光电二极管技术及应用

硅基雪崩光电二极管是一种可用于对微弱光甚至单光子进行探测的光电器件,被广泛应用于激光测距、激光成像、量子通信和生物医疗等领域.从工作原理、常见结构和分类3个方面对硅基雪崩光电二极管的技术进行分析,并对其性能发展趋势进行阐述,最后介绍了硅基雪崩光电二极管的应用.     

采用纤维放大器或雪崩光电二极管的激光雷达系统的能量需求

本文研究了机载激光雷达系统能对２０ｋｍ处目标进行成象所需要的发射能量。     

可作光子计数的雪崩光电二极管

对于光电倍增管不适用的高灵敏度弱光探测应用，存在一种固体替代器件，即雪崩光电二极管。这种器件在半导体内产生光电倍增，而光电倍增管在真空中产生电子倍增。雪崩光电二极管具有与半导体技术有关的微型化优点。由于这种器件能对单光子计数和探测很短时间间隔，它们已在光雷达、测距仪探测器和超灵敏光谱学方面找到日益增长的应用。另外，雪崩光电二极管在光纤通讯方面正与PIN光电二极管相竞争。雪崩光电二极管如何工作与任何光电二极管，样，雪崩光电二极管中由两类半导体组成的p-n结只允许电流在一个方向流动。光电二极管由一个掺有…     

激光测距应用中雪崩光电二极管最佳工作状态的再研究

回顾了雪崩光电二极管最佳工作状态的确定方法。根据R.J.McIntyre给出的关于达通型雪崩光电二极管的噪声谱密度结果,分析了不同背景下,确定最佳工作状态的最佳噪声分配比的特性,并给出了实验结果。给出了不但能确定和保持雪崩光电二极管的最佳工作状态,而且可以保持恒定的虚警率的实用方法。     

长波长高速雪崩光电二极管的理论研究

本文以现有的理论研究和实验研究的结果为依据,提出了长波长高速及超高速雪崩光电二极管(APD)的两设计原则:一是在雪崩管内建立合理的电场强度分布;二是尽可能减少电寄生。这是得到高速或超高速响应、高量子效率以及低噪声性能的根本途径。     

雪崩光电二极管对空激光测距接收机

根据雪崩光电二极管最佳应用理论设计出一种新的激光测距接收机,其特有的雪崩管工作电压建立方式,使它能在很宽的温度范围内工作,具有极强的背景辐射环境适应性,已成功地用于对空激光测距。     

超晶格雪崩光电二极管

已经提出了几种可以提高载流子离化率比的超晶格雪崩光电管:量子阱雪崩光电管、台阶型雪崩光电管和掺杂量子阱雪崩光电管。这几种器件都主要是利用异质界面带隙突变导致的电子离化几率相对于空穴离化几率的显著增大,从而可以获得低的雪崩噪声和高的增益—带宽乘积。本文概述了这几种器件的结构、工作原理以及结构参量对器件性能的影响。     

如何选用雪崩光电二极管

如何选用雪崩光电二极管光学测量在各种科学、医学和工业应用中起着重要作用。简单光学系统用廉价光电池进行光探测，但许多应用要求有较高灵敏度和精度。传统方法是用光电倍增管获得高灵敏度。然而，光子水平灵敏的光电倍增管价格高昂，而且易碎、对磁场灵敏、与尺寸大小...     

成像激光雷达系统模拟

成像激光雷达系统对精确制导、直升机防撞等都具有重要的意义。计算机模拟技术是成像激光雷达系统的设计和研究中一个有效手段。本文以所建立的二极管泵浦固体成像激光雷达实验演示系统为研究对象,对立了成像激光雷达系统计算机模型。该模型是所建立的演示系统的一个有力的辅助研究工具,对实验系统性能的改进、方案的进一步完善、目标特性和大气传输特性的研究都可起到很大的推动作用。     

盖革模式雪崩光电二极管激光雷达累积探测性能的研究

利用单个盖革模式雪崩光电二极管(Gm-APD)对单脉冲测距的激光雷达探测性能进行了研究。从Gm-APD进行单光子探测的模型出发,研究长死时间情况下,单脉冲多次累积探测的探测概率(PD)和虚警概率(PFA)。研究目标区间在选通门中的位置及平均信号光电子数的变化对PD、PFA的影响;对不同次数累积探测下的PD、PFA做了比较和分析。理论研究和数值计算结果表明,累积探测能够提高探测性能,增加累积次数到3次,就可以非常明显地提高探测性能;控制好选通门的开启时间,可以明显提高探测性能;在接收一个激光脉冲时,只需产生4个光电子数就可以使探测性能基本达到最佳。     

智能优化技术在雷达系统中的应用

首先介绍了雷达系统设计过程中各分系统的重要参数,分析了各设计参数之间的制约关系,并以此作为未来雷达优化的约束条件;然后,对比了当前典型多目标优化算法的优缺点,分析其不同的适用领域;再从雷达波形、天线以及发射机、系统工程等多个角度对当前已经应用于雷达设计中的智能优化技术进行了分类介绍;最后,对未来雷达的智能化发展趋势进行了展望。以期为未来雷达的智能化应用及智能化雷达的优化设计提供参考。     

外差探测激光多普勒雷达系统性能研究

外差探测激光多普勒雷达由于具有测速精度高和可辨别速度方向等优点而广泛应用于测风、流体测速以及着陆导航等方面。对外差激光多普勒雷达的测速原理、误差来源和系统噪声进行了分析,并给出了系统的信噪比和探测精度的仿真结果。搭建了全光纤外差探测激光多普勒系统。用研制的高精度运动目标模拟器开展了相关测速实验。实验结果表明,速度测量精度优于6.7 cm/s,而且与速度大小基本无关,这与仿真分析结果相一致。     

雷达智能抗干扰体系研究

干扰场景与反干扰手段的多样性,造成了雷达反干扰策略的千变万化,客观上要求雷达反干扰实现智能化。文中提出雷达智能化反干扰系统体系,归纳了构成该系统的要素:基于宽带与窄带干扰侦察相结合的干扰认知技术、基于博弈论的反干扰策略调度技术、系统级的干扰对抗技术。文章所提的认知型智能雷达反干扰体系可以解决雷达向认知方向发展的需求。     

激光切割工艺参数的智能选择系统

提出用试验设计与人工神经网络相结合的方法,建立了一个激光切割工艺参数的选择优化的智能系统.通过试验设计的方法,只需做少数几次切割试验,将试验结果输入人工神经网络中进行训练和学习,系统便可经过自学得到切割结果与切割参数之间的隐含的定量关系,获得切割知识.在实际切割时,系统根据学到的切割知识,可以对任何给定的切割条件进行推理,对切割参数进行结果预测和优化.这种方法既不需要做大量的工艺试验,也不是单纯的专家经验,而是结合了两者的优点,使结果预测建立在既有试验数据又有专家知识的基础上,因而更加可靠、准确.该系统在激光方位切割的具体应用表明,系统能够准确给出定量的加工参数.     

新型智能化脉冲激光电源

介绍了一种基于PIC16C74B单片微处理器控制的脉冲激光开关电源.在电源内部采用软硬件相结合,采取数字化控制和多种抗干扰技术,优化电路设计,增加了可靠性,方便了计算机对电源的管理和控制,研制出一种新型的智能化激光电源.     

脉冲相干激光雷达对运动目标成像模拟

针对运动目标，在考虑激光雷达方程、信噪比和自动增益、成像指标、噪声、图像处理等模块的基础上，对脉冲相干成像激光雷达进行了运动目标的成像模拟。     

基于激光雷达测量技术的集装箱卡车定位系统

为了实现港口堆场作业自动化,迫切需要一种快速准确的集卡定位系统.针对此需要设计了一套由运动控制卡、步进电机和2-D激光雷达组合而成的3-D激光雷达扫描系统,采用了一种多个3-D激光雷达系统协同工作的工作方式和与之相适应的改进的ICP数据处理算法以及先粗后精的分级定位方法.该系统工业性试生产的结果表明,装卸效率达到80TEU/h,精度控制在了5mm以内,首次实现了无人驾驶轨道吊车对集卡的快速准确定位.该系统对于其它领域的大型部件的检测定位也有非常重要的意义.