CO2激光器在激光测距机中的应用研究.doc

CO2激光器在激光测距机中的应用研究.docCO2激光器在激光测距机中的应用研究激光制造网整理:本文由介绍了二氧化碳激光器发展的情况,并通过它和YAG激光器的比较,总结它在激光测距中的优势,如对人眼安全,大气传输性好,能与热像仪兼容等。针对目前国内外二氧化碳激光测距机的应用情况,对如何利用现有技术,发展我国的CO2激光测距机提出了几点建议。目前,:YAG(钇铝石榴石)激光器。伴随着它的大量装备和广泛使用,Nd:YAG激光器在使用中的缺点逐渐引起人们重视。如容易损坏眼睛;在有雾、霾的气候条件下和战场烟尘中的传输性能差;与装备、应用的8~12μm的长波段热像仪兼容性差;转换效率低,难于使用外差探测等缺点。这些缺点不仅影响了测距机的性能,而且也影响了它们的训练和使用。二氧化碳激光器发展得比较早(1964年),但它最早在军事上应用却是激光雷达。由于CO2激光器具有对人眼安全、对烟雾的穿透能力强等优点,所以在70年代中期,它在激光测距机上应用的可能性被认识到,而随着小型CO2激光器的研制和发展,这种必要性又变成了可能性。 1CO2激光器 激光器的分类 CO2激光器属于最重要、应用最广泛的分子气体激光器,它的输出波长正好处于大气窗口()。 CO2激光器是四能级系统。以CO2、N2、He等混合气体为工作物质,其中CO2分子是激光物质,N2的作用是提高激光上能级的激励效率,He则有助于激光下能级的抽空。此外还有CO、Xe、H2O等辅助气体,它们的作用是为了改善激光的输出特性。CO激光器种类繁多,目前常见的有流动型、横向激励型、高气压型、气动型、波导型、射频激励型等,而经常用作激光测距机的是横向激励大气压CO2激光器。横向激励大气压CO2激光器简称为TEACO2激光器,TE表示横向放电激励(与激光输出方向垂直),A表示大气压(105Pa)。由于气压高,放电不稳定,通常采用脉冲工作方式。器件可以做得很大,也可以做得很小。输出能量与工作体积成比例,单位体积输出能量高达10~50J/l,总能量和峰值功率分别高达10000J和20TW(1TW=1012W)。 ,高功率的任何波长的激光都会损伤眼睛,但波长不同,对眼睛的损伤阈值就不同,损伤部位也不同。研究发现,,极易损伤人员的眼睛,造成使用人员的心理压力,影响作战情绪与平时的训练,它的安全距离都在几千米上。,不损伤视网膜,对战术应用的中小功率CO2激光器而言,输出功率不可能大到损伤角膜,对眼睛的损伤阈值极高,约为Nd:,它的安全距离可以设计成零距离,即无损伤距离。因此可以认为中小功率的CO2激光器对眼睛安全,不会损伤人的眼睛。 ,由于大气中悬浮粒子的吸收和散射(少量的气体分子和水分子),会使传输的激光能量衰减,衰减量由传输的波长决定。,当大气中悬浮粒子的浓度增加(或能见度降低)时,。在雾、霾天或有烟尘的战场环境中,传输性能很差。