混合型TEA CO2激光雷达的外差探测与实验测距性能

外差探测的横向激励大气压CO2激光雷达技术是一种先进的实验性测距系统，它结合了混合型TEA CO2激光发射机与外差探测的接收机制。这种设计的优势在于能够实现高精度的测距和高速目标的探测与跟踪。混合型TEA CO2激光器的使用，使得系统能够在10.6微米波段工作，且具备较高的峰值功率效率。 系统的关键组成部分包括振荡器、频率控制器、本机振荡器以及高灵敏度的外差接收机。外差接收机通过与发射机的信号进行相位差检测，显著提高了信噪比，降低了虚警率，使得系统能够探测到极低强度的信号，相较于直接探测方式，其灵敏度提升了一个数量级。此外，外差探测还能捕捉到高速运动目标的多普勒频移，这对于在复杂环境如雾、雨、雪中的目标识别至关重要。 在实验中，该系统对5公里和32公里的目标进行了测距，其中5公里的目标特性已有所记录，显示出系统的实用性和准确性。由于采用了TEA CO2激光发射机，系统不仅适用于静态目标，还能够有效地处理高速移动目标，这对于光雷达系统有着显著的性能提升。 图1展示了整个系统的结构，包括光学系统、振荡器、反射镜等组件，而图2则展示了发射机输出脉冲和接收脉冲的形状与频率特性。通过这些组件的精密设计和优化，外差探测的横向激励大气压CO2激光雷达实现了高效、精确的测距功能，为高速目标追踪和复杂环境下的目标识别提供了强有力的技术支持。