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CO2激光器介绍
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作者:admin    日期:2017-06-28    点击次数:419

1. CO2激光器的优点
由于CO2激光相干性好,便于采用外差探测,理论和实验证明,在没有起伏的单脉冲情况下,外差探测的灵敏度比直接探测高80倍;
CO2激光具有波段优势,工作波长10.6?滋m恰好处于大气长波红外窗口范围(8~14?滋m),受环境因素的影响较小,可以全天候工作;
在能见度低的恶劣战场条件(烟尘、烟雾、雨天、人工烟雾等)下,其透明度大大高于1.06?滋m固体Nd+3:YAG激光器;
在战场条件下,传输10km时,10.6um激光传输衰减比1.06?滋m激光低20dB;
CO2激光可对散射截面小的弱目标尤其是红外隐身目标进行有效探测,具有极高的灵敏度;
与8~14um的热成像系统具有很好的兼容性,容易实现主、被动复合制导;
CO2激光波长处在人眼安全波长限1.4?滋m之上,在中小功率照射下,不会伤损人的视网膜。
2. CO2激光器的技术发展
经过多年的研究,CO2长波红外激光器、各单元器件和主要关键技术都比较成熟。为了便于战术条件下使用,CO2激光成像雷达不断向高稳定性、长寿命、小型化方向发展。哈尔滨工程大学进行了"小型化TEA CO2激光器"和"封离型BN陶瓷波导CO2激光器"的研制,为激光雷达提供了关键的激光源;小型军用波导CO2激光器,可以做成双通道高稳频或高功率稳频板条放大形式,转换效率高达25%,调Q波导CO2激光器既可采用电脉冲调Q,还可以采用CdTe电光晶体调Q,脉冲重复频率国外已达到100kHz,国内可以达到40kHz以上;"高功率快速调TEA CO2激光器的研究",是国内外当前研究的重点;CO2气体激光器还具有向全固化方向发展的前景;此外,CO2激光器寿命短的问题也找到了解决途径,国内的CO2激光器,存放寿命已达10年;激光器的射频激励电源150W时的体积可以达到100mm×70mm×20mm;相应的高频响应光伏型低温制冷HgCdTe探测器在国外达到1GHz以上,国内也可以达到400MHz以上,并大力研制非制冷型提高实用性。
3. CO2激光器的应用

应用CO2激光相干成像雷达进行机载反坦克导弹的精确制导的研究,是1977年由麻省理工学院的林肯实验室开始的,实验室于1981年研制成功并进行了演示试验。沃特(Vought)公司的高速反坦克导弹(HVM)就是采用这种制导方式的机载反坦克导弹。早在20世纪70年代末,美国国防先进技术研究计划局(Defence Advanced Research Projects Agency)就决定把CO2激光相干成像雷达作为第二代巡航导弹制导系统的主攻方向,现已到了技术基本成熟阶段。DARPA和美国空军航空系统分部主持的巡航导弹先进制导(CMAG,Cruise Missile Advanced Guidence)预研计划,1977~1989年完成了研究计划,并完成了飞行演示实验,进一步研制了CO2激光主动成像雷达导引头工程样机。目前CMAG技术已应用在空中发射的先进战略巡航导弹AGM-129A上,使其目标精度由原来的40m提高到3m,提高一个数量级。美国前麦·道公司为空军研制的一种全天候CO2激光相干成像雷达,于1988年进行了样机演示,预计装在战斧(Tomahawk)改型巡航导弹上。

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