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CO2激光器在激光测距机中的应用研究

导读: 本文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。

  本文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,我军装备的激光测距机使用的大多是工作波长为1.06μm的Nd: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

  1.1CO2

  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(10.6μm)。

  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。

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