激光雷達是一項正在迅速發(fā)展的*，在軍事部門具有廣泛的用途，受到了各事部門的極大關(guān)注。國際技術(shù)控制法明確指出： “激光雷達系統(tǒng)將激光用于回波測距、定向，并通過位置、徑向速度及物體反射特性識別目標，體現(xiàn)了特殊的發(fā)射、掃描、接收和信號處理技術(shù)” ，并把激光雷達作為限制擴散的軍事技術(shù)之一。

激光雷達是傳統(tǒng)雷達技術(shù)與現(xiàn)代激光技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。激光問世后的第二年，即1961年，科學(xué)家就提出了激光雷達的設(shè)想，并開展了研究工作。40年來，激光雷達技術(shù)從的激光測距技術(shù)開始，逐步發(fā)展了激光跟蹤、激光測速、激光掃描成像、激光多普勒成像等技術(shù)，陸續(xù)開發(fā)出不同用途的激光雷達，使激光雷達成為一類具有多種功能的系統(tǒng)。

Keopsys光纖激光器的激光雷達應(yīng)用

激光雷達是一項正在迅速發(fā)展的*，在軍事部門具有廣泛的用途，受到了各事部門的極大關(guān)注。國際技術(shù)控制法明確指出：“激光雷達系統(tǒng)將激光用于回波測距、定向，并通過位置、徑向速度及物體反射特性識別目標，體現(xiàn)了特殊的發(fā)射、掃描、接收和信號處理技術(shù)”，并把激光雷達作為限制擴散的軍事技術(shù)之一。

激光雷達是傳統(tǒng)雷達技術(shù)與現(xiàn)代激光技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。激光問世后的第二年，即 1961年，科學(xué)家就提出了激光雷達的設(shè)想，并開展了研究工作。 40年來，激光雷達技術(shù)從的激光測距技術(shù)開始，逐步發(fā)展了激光跟蹤、激光測速、激光掃描成像、激光多普勒成像等技術(shù)，陸續(xù)開發(fā)出不同用途的激光雷達，使激光雷達成為一類具有多種功能的系統(tǒng)。

激光雷達之所以受到關(guān)注，是因為其具有一系列*的優(yōu)點：具有*的角分辨率、具有*的距離分辨率、速度分辨率高、測速范圍廣、能獲得目標的多種圖像、抗力強、比微波雷達的體積和重量小等。但是，激光雷達的技術(shù)難度很高，至今尚未成熟，而且在惡劣天氣時性能下降，使其應(yīng)用受到一定的限制。

激光雷達仍是一項發(fā)展中的技術(shù)，有的激光雷達系統(tǒng)已經(jīng)實用，但許多激光雷達系統(tǒng)仍在研制或探索之中。激光雷達類別可以從不同的角度來劃分。若按用途和功能劃分，則有精密跟蹤激光雷達、制導(dǎo)激光雷達、火控激光雷達、氣象激光雷達、激光雷達、水下激光雷達等；若按工作體制劃分，則有單脈沖、連續(xù)波、調(diào)頻脈沖壓縮、調(diào)頻連續(xù)波、調(diào)幅連續(xù)波、脈沖多普勒等體制的激光雷達。下面分別介紹軍事部門大力發(fā)展的幾類激光雷達。

激光雷達分辨率高，可以采集三維數(shù)據(jù)，如方位角 -俯仰角-距離、距離 -速度-強度，并將數(shù)據(jù)以圖像的形式顯示，獲得輻射幾何分布圖像、距離選通圖像、速度圖像等，有潛力成為重要的偵察手段。

法國 Keopsys公司研制的 1.06μm脈沖光纖激光器，具有高脈沖能量 >30μJ，重復(fù)頻率可調(diào) 5kHz--50kHz，體積緊湊，高穩(wěn)定性與牢固度，光束質(zhì)量好，適合激光雷達與地形探測（三維成像）等應(yīng)用。

許多國家在研制直升機用的障礙回避激光雷達，研制直升機超低空飛行用的障礙回避系統(tǒng)，比如用于探測電話線、動力線之類的障礙。該系統(tǒng)使用激光發(fā)射機和旋轉(zhuǎn)全息掃描器，探測直升機前很寬的范圍，可將障礙信息顯示在平視顯示器或頭盔顯示器上。吊艙中安裝激光發(fā)射機、接收機、掃描器和支持系統(tǒng)。電子裝置由計算機、數(shù)據(jù)和視頻記錄器、定時電子系統(tǒng)、功率調(diào)節(jié)器、制冷系統(tǒng)和控制面板組成。

法國 Keopsys公司研制的 1.5μm二極管泵浦脈沖光纖激光器具有高峰值功率 1kW--25kW與高脈沖能量 150μJ，重復(fù)頻率可調(diào) 1kHz—1MHz，小體積，設(shè)計牢固，低功耗，光束質(zhì)量好，操作安全，適合激光雷達測距以及夜晚飛行與低空飛行中的障礙物探測等應(yīng)用激光雷達通過測量大氣中自然出現(xiàn)的少量顆粒的后向散射，可以檢測風(fēng)速、探測紊流、實時測量風(fēng)場等。由于返回的后向散射輻射很微弱，因而大氣監(jiān)測激光雷達需要使用靈敏的接收器。

圖 1 1.5μm超小體積免制冷脈沖光纖激光器

以非制冷二極管泵浦固體激光器為基礎(chǔ)的工作波長 1μm左右的激光雷達系統(tǒng)，可以提供以距離和強度為基礎(chǔ)的高分辨率影像。激光雷達得到的影像不同于紅外影像，允許使用比處理紅外場景簡單的算法實現(xiàn)自主目標捕獲。因此，激光雷達尋的器可以為空 -地提供自主精確制導(dǎo)手段。隨著成本的降低，激光雷達尋的器還將用于短程消耗性。

美國和空軍開展了多項激光雷達制導(dǎo)技術(shù)的研究工作。按照的“自動目標識別”科技目標，美國正在試驗將成像紅外傳感器自動目標識別用的圖形識別算法用于激光雷達。目標是演示將快速響應(yīng)和低虛警相結(jié)合的自動目標識別技術(shù)。該技術(shù)將允許發(fā)展以有限搜索、發(fā)射前鎖定和發(fā)射后鎖定模式工作的。有效的自動目標識別能力可以給士兵提供直接攻擊、發(fā)射后不管的。這種能在發(fā)射后捕獲目標，鎖定丟失后能自動再捕獲目標，識別友軍，并為彈頭選擇瞄準點。法國 Keopsys公司研制的 1.06μm單頻窄線寬 CW光纖激光器具有窄線寬 <100kHz，高輸出功率 5W，適合高精度激光雷達應(yīng)用。

法國 Keopsys公司研制的 1.5μm超小體積免制冷脈沖光纖激光器（見下圖）滿足了制導(dǎo)激光雷達小體積的要求，其尺寸只有 ?90mmx20mm，重量只有 100g以下，極低功耗 <5W，設(shè)計牢固可靠，高峰值功率 4kW，重復(fù)頻率 10kHz~300kHz，適合導(dǎo)航系統(tǒng)（控制，…）與遙感勘測（目標識別，標示，測距，…）等應(yīng)用。超小體積設(shè)計得益于 Keopsys的 V型槽側(cè)面泵浦 VSP技術(shù)。