63www.eepw.com.cn2023.7电子产品世界设计应用模拟应用Design&Application激光对射系统的设计与实现研究Design&implementationoflaserbeamsystem宁闯1,2，刘婷婷2,3，纪一凡4（1.上海中屹电器设备有限公司，上海201800；2.黑龙江工程学院，哈尔滨155000；3.瀚颐(上海)汽车电子有限公司，上海201800；4.西安电子科技大学，西安710000）摘要：激光对射系统在军事领域、定位系统、探测系统、判断远动状态等方面都有广泛应用。普通激光器通过自身发射的激光在进行长距离定位探测时会由于室外的天气、温度等客观因素造成误报或者探测失败。所以对于激光对射系统的接收端和发射端都提出了更高的要求。本文通过发射机多通道激光调频开关载波和接收机利用Fresnel透镜聚焦后，并联多级红外接收管进行窄带滤波整形，然后对调理电路进行处理判断，恢复原发射机发射信源编码。用以提高准确度降低误报率和减少室外天气对探测系统的影响，提高了在复杂条件下的探测距离。关键词：激光对射；Fresnel透镜；窄带滤波；驱动载波；红外对管激光器具有线性关联性高、方向性强等优点,在军事、定位系统和探测系统中应用广泛。例如在非接触电梯控制、弹药激光引信制导、FMCW脉冲激光雷达、周界安防系统中都占有一定地位[1-5]。对应于军事背景情况下,是判断物体入侵的有效手段。但对于室外长时间工作的激光器发射和接收系统来说,天气与室外温度的影响比较大。在雨、雾、阳光照射充足等天气条件下,会导致激光器接收系统产生误报或监测不准确。因此对激光对射系统在减少误差和降低误报率方面有了更高要求。针对以上要求,本文对激光对射系统的发射机和接收机进行了处理,包括将发射机进行调频处理,接收机进行增加滤光片和Fresnel透镜聚焦后,进行多窄带红外接收管并联接收放大滤波。用以提高发射的有效距离和系统接收率,可以有效的减少误报的情况发生。1激光对射技术原理1.1激光发射系统与电流驱动激光发射系统基本利用单通道激光直接进行发射输出。在近距离及室内具有方向性强的特点,但单通道直射型激光发射系统在中远距离以及室外极端条件下会发生散射、可见光干扰等误报问题。因此在同等条件下,多通道组合发射系统会比单通道发射系统的干扰造成的误报情况低。同时均为单通道发射系统时,将其中一组发射系统进行开关频率调制,发射调制后激光。接收端识别频率信号后进行判断可以降低对可见光的干扰误报。如图1所示。调制频率电流输出激光器LD图1单开关频率调制激光发射结构图因此...
