双十科技关于激光雷达的发展趋势
    进入21111.-纪以来，当人类步入信息化社会时，光电子信息技术的两大支柱是
光电信息的探测、检测和采集技术，光电信息的传输、通信和控制技术。激光雷
达作为光电信息的探测、检测和采集技术的手段之一，是人类在激光照射和接收
的空域范围内探测日标的重要手段，有着重要地位。
    从这儿代激光雷达的发展可以看到，激光雷达的发展趋势是“人控向自主，大
型向微型，精细向复合”的方向发展。表现在以下儿方而。
    I.成像化、多功能化、智能化、实时化
    从激光雷达木身的性能看，日前，武器系统除了要求测距功能外，还应具有
日标指示、目标特征分析、日标跟踪和测速、测量环境因素影响等功能。同时还
要求具有一定的通信功能、控制功能，力求做到(探)测、通(信)、控(制)
一体化。这就要求激光雷达的性能要多功能化、成像化、智能化和实时化。
    日前有激光测距、激光测距与跟踪两类激光雷达。激光测距既可以精确测量
日标距离，又可以为制导武器精确指示目标。实现这种功能有两种方法:一种是
发射单脉冲输出的脉冲能量应提高到1005J以上，重复频率提高到4' 2oHz，光束
发散角减小到0.4^-o.imrad以下，并以编码的激光脉冲指示目标:另一种是配置
某种组合件，为激光测距雷达配置四象限跟踪器，使之能同时测距和跟踪。如英
国Rapier Laser Fire导弹激光发射系统中的激光自动跟踪测距仪，利用与激光测距
雷达同轴的四象限跟踪器自动跟踪日标，激光钡11距雷达精确测量日标距离。
    此外，还有将激光测距雷达与其他仪器组装在同一个壳体内完成多种功能的
激光仪器，如美国M-931型激光测距夜视仪。它利用GaAs激光测距机和微光夜视
仪组装成一个望远镜式的结构，可供昼夜观察和测距用。挪威LP-loo型的激光测
距雷达与微小型数字式弹道计算机组装在一个壳体内，除测距外，还可进行简单
的弹道计算。
2.集成化、标准化、微光学化、固体组件化
    从激光雷达结构看，小型化和低成木是关系到激光雷达是否能普遍应用和大
量装备的重要问题。采用高效率、高光束质量的半导体二极管阵列激光器、半导
体激光二极管泵浦固体激光器，体积小、重量轻、成木低和高质量的Q开关，高灵
敏度的硅雪崩光电二极管探测器的光子计数模块，以及微光电子机械系统(Micro
Optical Electro Machine System, MOEMS)技术的中、大规模集成化的固态阵
列探测器和信息处理等标准化的组件，可以实现激光雷达部件集成化、标准化和
组件化，从而使激光雷达整机系统实现小型化和低成木化。
    20-111--纪go年代，一批低成木的微型激光雷达相继研制成功。中程激光测距雷
达的震量约在3kg以下，外形和大小像一副标准的军用双目望远镜，可手持使用，
也可安装在带测角装置的三脚架，或装在战车、飞机、军舰上使用。美国LRR-
104型微型近程激光测距雷达的重量为510g，体积比一个香烟盒还小。它)一泛用于
坦克上，组装在坦克炮长或车长潜望式瞄准镜中，构成测瞄合一的模块结构。
    小型化和固体化的激光器和探测器，后置处理电路组件的发展，其难点是固
体激光谐振腔组件化。它利用光学勃结剂或用升华的方法，在YAG棒的一端面镀
上介质反射膜作为输出反射镜，将棒的另一端而与片状染料Q开关和全反射镜孰结
为一体。研制成由单平面镜一平面镜和平面镜一凹面镜组成的稳定谐振腔固体组件，
或由平面镜一凸面镜组成的非稳定谐振腔固体组件。这种谐振腔使分立元件的谐振
腔变成小型的盒式固体组件，减小了体积、重量，降低了成木。谐振腔元件预先
校准固定，减小了替换谐振腔时校准和安装的复杂性。
    在微光学技术基础上，激光雷达的光学收发系统、激光器和探测器实现高密
度的面阵阵列，大量使用凝视焦平面面阵探测器。光学系统、信号处理等单元模
块和功能部件，提高了激光雷达的性能，大大减小了体积和JER量。
    系统的设计从各种通用集成电路IC (Integrated Circuit)进行印制电路板
  (Printed Circuit Board, PCB)的板级设计和调试，转向以大规模现场可编程逻
辑阵列(Field Programmable Gate Array, FPGA)或专用集成电路(Application
Specific Integrated Circuit, ASIC)技术，发展系统级芯片，实现硬件和软件的
融合，使得激光雷达系统在小型化方面有较人进展。
    3.网络化、天地一休化
    由于激光雷达性能的多功能化、成像化和智能化，结构的集成化、标准化、
固体组件化，特别是探测、通信和控制的一体化，信息的传输大量采用光通信，
各种雷达平台实现网络化和天地一体化，使它成为信息化战争的指挥、作战和保
障的重要装备，是现代军用、民用信息化网络的重要组成部分。大到整个战略、
战术网络，小到阵地武器系统的网络和单个大装备系统内部，都逐渐形成网络
化。日常的交通监控、安保网络等都是典型的例子。
    4.分子级探测
    探测的目标由硬目标的辐射、反射和多普勒效应，发展为微粒、分子和原子
等组成的粒子团，激光的分子吸收，瑞利散射、米氏散射和喇曼散射，荧光效应
和多普勒效应及边缘(Edge)效应等物理效应开始占主要地位，人大扩展了激光
雷达的应用领域。
5.对人眼安全，绿色环保和节能
H前普遍装备的Nd : YAG激光雷达的缺点是在烟雾中性能差:与8^14jEm热
成像夜视仪和其他波段的激光雷达的兼容性能差。激光雷达与微波雷达相比，虽
然没有对环境的电磁污染，但是对人眼很不安全，在训练和在能见度差的战场环
境中应用很不方便。新一代的激光雷达必须选择对人眼安全的激光波段，采取防
止各种杂散光伤害人眼的措施。在具体的阵地武器网络和单个大装备系统内部网
络都应有相应的措施，防止伤害自身和伤害友军，使之更加安全。采用节能、高
效的半导体阵列激光二极管，以燃料电池和太阳能电池等清洁能源供电，使之成
为真正的绿色环保和节能的激光雷达。