光电对抗对激光光源的要求
光电侦察告警技术在光电对抗中的应用
光电侦察告警技术在光电对抗中的应用光电侦察告警技术在光电对抗中的应用光电对抗(Electro-Optical Countermeasure)是指敌对双方在紫外、可见光、红外波段范围内，利用光电设备和器材对敌方光电制导武器和光电侦测设备等光电武器装备进行侦察干扰，使敌方光电制导武器和光电侦测设备等光电武器装备失去或降低其作战技能，并保护己方光电设备和人员免遭敌方的侦察干扰，正常发挥作用所采取的各种战术技术措施的总称。
它是电子对抗领域中的一个重要组成部分。
用光波作为“炮弹”的光电对抗武器装备及其技术，以惊人的速度得到发晨，成为实现各国军事竟争的重要焦点之一。
光电对抗技术最早起源于上个世纪50年代左右，美国是最先研制成对抗红外制导导弹的红外装置的国家，在1974年第四次中东战争中，就开始使用红外干扰机和红外干扰子弹等。
自此，红外对抗技术才得到了进一步的发展；而激光对抗则始于60年代末期，1968年美国研制成功世界上新的制导武器激光制导炸弹时，便开始了对抗措施的研究。
在70年代初期，就开始出现坦克载激光告警设备、舰载激光告警器和装在飞行员头盔上的激光告警器。
一直至今各国都在积极地发展光电对抗技术并建立新型的光电对抗体制。
毕竟，随着光电对抗技术的发展和应用，使得现代战争中防空武器系统面临的作战环境越来越严峻，没有光电对抗能力或对抗能力差的防空武器不仅不能有效地杀伤敌人，甚至自身的生存也会成为问题。
而且近代的几次战争也从侧面充分地证明了这点，历史的教训往往更直接、更深刻。
在军事应用中，光电精确制导技术和光电侦测技术发展迅速；应用广泛，目前己形成较完善的装备体系，许多现代军事作战平台(飞机、舰船、坦克及装甲车等)，普遍装备了前视红外系统、红外热像仪、激光测距机、微光夜视仪等光电侦测设备，使现代战争没有了白天和黑夜之分。
同时，在军事平台中还装备了激光制导导弹和炸弹、电视制导导弹和炸弹以及红外制导导弹等光电精确制导武器，这些光电精确制导武器具有命中精度高、全天候、全时段使用的特点，使得现代战争作战模式发生了巨大的变革。
光电对抗
所谓光电对抗，是指敌对双方利用光电相关的设备、器材，在光波段实施电子进攻和防御的军事行动。
通常先以技术手段获取敌方光电武器和侦测器材的工作信息，然后再采取措施破坏或削弱其作战效能，并保护己方光电装备正常工作。
光电对抗装备主要指光电侦察告警装备和光电干扰装备。
光电侦察告警装备光电侦察告警装备用于实时探测指向目标的导弹或激光束，确定其特征、方位和威胁程度，并及时发出告警指示或启动相应的干扰和对抗措施。
按照侦察方式又可以分为光电主动侦察和光电被动告警两类装备。
(1)光电主动侦察装备。
光电主动侦察是利用被侦察设备光学系统的反射特性来进行的，包括红外主动侦察和激光主动侦察。
其中红外主动侦察由于光源隐蔽性较差，已被逐渐淘汰。
激光主动侦察是利用光学设备对激光反射的“猫眼效应”进行侦察的，即向敌方光电装备主动发射激光束，然后接收其反射回波并进行分析，就可以确定敌方光电设备的特性和位置，并引导激光干扰。
激光主动侦察装备进行空间扫描采用的是低能激光脉冲。
(2)光电告警装备。
光电告警装备利用光电探测器，对敌方武器设备所辐射或散射的光波进行侦察、截获及识别，判断威胁的性质和危险等级、确定来袭方向，然后发出警报并启动与之相连的防御系统实施对抗，如引导激光致盲武器对来袭导弹进行软杀伤，或引导高能激光武器实行硬摧毁。
光电告警装备已广泛应用，在实战中成效显著。
依据探测器所用波段，光电告警装备可分为红外告警、紫外告警和激光告警三类。
目前，红外告警装备已发展了三代，具有全方位的告警能力，紫外告警装备虚警率低、无需低温冷却、无需扫描、体积小、质量轻，已成为装备最多的导弹逼近告警系统之一；激光告警装备是目前光电对抗侦察告警装备的发展重点，已广泛应用于战机、战舰和陆上重要目标的自卫。
光电干扰装备在现代高科技战争中提高目标生存能力，首先要设法使敌侦察装备无法正常工作，降低目标被发现的概率或在目标被发现前摧毁威胁源。
光电干扰装备通过光电技术手段改变或模拟目标的典型光电特征，扰乱、欺骗或压制敌光电侦察设备和精确制导武器，使其迷茫或失效。
光电检测常用光源及其参数
光电检测常用光源及其参数白光灯是最常见的光源之一，也是光电检测中应用最广泛的光源之一、白光灯是通过电弧激发种类繁多的气体发出的多种颜色的光线叠加而成，可以提供连续的、宽带的光谱。
白光灯的参数主要包括亮度、颜色温度、光强和发光时间。
亮度是指白光灯的辐射强度，通常用流明（lm）来表示。
亮度决定了光源的明亮程度，对于光电检测来说，选择适当的亮度能够提高信号的强度，从而提高检测的精度和可靠性。
颜色温度是指白光灯的色彩，常用单位是开尔文（K）。
颜色温度越高，色彩越接近蓝色；颜色温度越低，色彩越接近橙色。
在光电检测中，不同的应用场景对颜色温度有不同的要求。
例如，工业检测一般要求颜色温度较高，而照明应用一般要求颜色温度较低。
光强是指白光灯的辐射强度，通常用瓦特/平方米（W/m²）来表示。
光强主要影响光电传感器的接收性能，太弱的光强可能导致传感器无法正常工作，而太强的光强可能导致传感器过载。
发光时间是指白光灯发出的光线的持续时间。
不同的应用场景对发光时间有不同的要求，一些高速光电检测系统可能需要毫秒级的发光时间，而一些低速光电检测系统可能需要秒级的发光时间。
激光器是一种具有高单色性、方向性和强光束的光源，其主要参数包括激光波长、功率和光束质量。
激光波长是指激光器发出的光线的波长，激光器可以发射单色、窄带宽的光线。
不同的激光波长对应不同的应用场景，例如红光激光器常用于定位和测距，绿光激光器常用于光电吸附检测。
功率是指激光器发出的光线的功率，通常用瓦特（W）来表示。
功率决定了激光器的亮度和穿透力，对于光电检测来说，选择适当的功率能够提高信号的强度，从而提高检测的灵敏度和稳定性。
光束质量是指激光器发出的光线的质量，主要通过光束发散角、准直度和光斑质量等参数来评估。
光束质量决定了激光光束的聚焦能力和传输效率，对于光电检测来说，选择具有良好光束质量的激光器能够提高检测的分辨率和可靠性。
发光二极管（LED）是一种利用半导体材料发光的光源，其主要参数包括波长、亮度和可见角度。
光辐射治疗仪的光源选择与参数设计要求
光辐射治疗仪的光源选择与参数设计要求光辐射治疗仪是一种常用于医疗和美容行业的设备，它利用特定波长的光线对人体进行治疗或美容。
在设计光辐射治疗仪的光源时，需要特定的参数和选择准则，以确保安全有效的治疗效果。
本文将重点讨论光源的选择与参数设计要求。
1. 光源的选择：光源是光辐射治疗仪的核心部件，直接影响治疗效果。
以下是一些常见的光源选择：a. 激光光源：激光光源具有单色性、方向性和高能量密度的特点，适用于精细治疗和局部美容。
b. LED光源：LED光源可以提供多种波长的光线，适用于多种治疗和美容需求。
c. 日光灯：日光灯是一种便宜且易于获得的光源，适用于大面积治疗，但辐射强度较弱。
2. 光源的参数设计要求：a. 波长：不同波长的光线对人体的作用不同，因此根据治疗或美容需求选择合适的波长。
b. 辐射强度：辐射强度取决于光源的功率和辐射面积，应根据治疗或美容所需的目标区域和光线的穿透深度来选择合适的辐射强度。
c. 辐射方式：根据治疗或美容的需求，可以选择连续辐射或脉冲辐射。
d. 照射时间：照射时间应根据治疗或美容需求来设定，以避免过度曝光或治疗效果不佳。
e. 照射角度：根据治疗或美容需求，选择合适的照射角度，以确保光线的有效覆盖目标区域。
f. 电源功耗：考虑光源的电源功耗，尽量选择节能型光源，以降低运行成本。
g. 寿命：考虑光源的寿命，尽量选择寿命较长的光源，以减少更换频率和维护成本。
3. 安全设计要求：a. 热效应：光辐射治疗仪的光源在工作过程中会产生一定的热量，因此需要对设备进行散热设计，以防止过热损坏和烫伤患者。
b. 紫外线排放：一些光源在发光过程中会产生紫外线，需要采取相应的措施防止紫外线损伤患者和操作人员。
c. 防眩光设计：光源的照射可能会产生强烈的眩光，需要采取防护措施，保护患者和操作人员的眼睛。
d. 电源保护：采取适当的电路保护措施，防止电源过载、短路等问题，以确保设备的安全可靠运行。
总结：在光辐射治疗仪的光源选择与参数设计中，需要考虑波长、辐射强度、辐射方式、照射时间、照射角度、电源功耗、寿命等因素，以确保治疗或美容效果的安全有效。
第4章 光电对抗技术讲解
第4章光电对抗技术一切温度高于绝对零度的物体都有红外辐射，这就是为目标和景物的探测、识别奠定了客观基础。
红外系统一般以“被动方式”接受目标的信号，故隐蔽性很好，更易于保密，也不易被干扰。
红外探测是基于目标与背景之间的温差和发射率差，传统的伪装方式不可能掩盖由这种差异所形成的目标红外辐射特性，从而使红外系统具有比可见光系统优越的多的识伪能力。
目标离开后，其特有的红外辐射会在原地滞留相当长的时间而不会立即消失，借助于此，红外系统变更均由其独特的“追忆记录”功能。
相对于雷达而言，红外系统体积小、重量轻、功耗低、容易制成灵巧装备，且不怕电磁干扰，特别适合于“发射后不管”的精确制导武器。
红外技术的缺点：✪ 大气层内的探测能力不如微波雷达，且只能利用在三个大气窗口内的目标辐射信息；✪ 红外材料品种太少；✪ 探测器工艺复杂，成本高昂，其尺寸小，大大限制了红外系统的战术技术性能；✪ 现役红外装备大多需制冷手段，影响其应用。
主动红外夜视仪用近红外光束照射目标，将目标反射的近红外辐射转换为可见光图像，实现有效地“夜视”，故它工作在近红外区。
大气向后散射的影响✪ 当照明光束穿过大气时会被散射，会有部分散射光沿逆向进入观察系统，即向后散射。
✪ 它在像平面上造成附加背景，降低图像的对比度。
在能见度较差时，情况更加严重，甚至成为约束此类系统性能的基本因素4.1.3 热像仪热成像技术把目标与场景个部分的温度分布、发射率差异转换成相应的电信号，再转换为可见光图像热像仪的温度分辨力较高，可达0.1-0.01℃，使观察者容易发现目标的蛛丝马迹它工作于中、远红外波段，使之具有更好的穿透雨、雪、雾和常规烟幕的能力，具有很好的洞察掩体和识破伪装的本领它不怕强光干扰，且昼夜可用，使之更适用于复杂的战场环境它在常规大气中受散射的影响小，故通常有更远的工作距离4.1.4 搜索侦察与预警系统 红外搜索侦察系统按设定的规律不断扫描待查地 域、海域或空间，持续收集红外辐射，基此发现 目标，进而标示目标位置并发出一定的信号。
光电对抗装备 (2)
本文从光电告警装备、烟幕装备、激光对抗装备与光电伪装装备四个方面，讨论一下国外陆军光电对抗装备的现状和发展趋势。
光电告警装备告警是实施对抗的前提。
光电告警主要包括红外告警和激光告警。
红外告警装备陆军红外告警的功能主要是进行防空报警。
红外告警设备连续观察威胁目标的活动，探测并识别出威胁目标，确定威胁目标的详细特征，并向所保护的平台发出警报。
对威胁目标特征的识别必须可靠，以免出现虚警；告警器的反应时间要短，以使所保护的平台有足够的时间采取相应的对抗措施。
红外告警器可分为扫描型和凝视型。
前者的红外探测器采用线列器件，靠光机扫描装置对特定空间进行搜索，发现目标。
后者采用红外焦平面阵列器件，直接搜索特定空间。
典型的陆军红外告警装备有英国的ADAD防空红外告警机、意大利的ELT／CAT手持红外导弹告警机和以色列的“钢琴”车载无源导弹逼近告警系统等。
ADAD是由英国皮尔金顿光电子公司研制和生产的一种工作在8—12微米波段的防空红外告警机，适用于便携式和车载的防空系统。
它采用扫描型红外探测器，最大探测距离为对固定翼飞机9千米、对直升机6千米。
该系统的研制始于1987年，1988年在英国陆军装备展览会上首次展出，1992年开始装备英国陆军并对美国陆军进行了演示。
目前英国陆军装备了300多个ADAD 系统，德国陆军装备了51个。
红外告警装备的发展趋势是：用凝视型探测器件替代光机扫描型探测器件，研制高探测率和高分辨力的探测器，采用现代微处理技术加强信号与信息处理功能，研制多光谱综合的光电告警系统。
激光告警装备激光告警装备所告警的主要对象是1．06微米、1．54微米和10．6微米的激光。
按照工作原理分为光谱识别型和相干识别型两种，光谱识别型又分为非成像型和成像型。
现装备的激光告警器大多为光谱识别型，并采用直接探测拦截方式。
经过20多年的发展，各国研制的激光告警设备已多达百种，陆军典型装备有英国的LWD21车载激光告警器、法国的OBRA车载激光告警系统、南斯拉夫LIRD激光告警器、挪威RL1激光告警器，德国的COLDS通用激光探测系统、美国的HALWR高精度激光告警接收机和FOALLS离轴激光定位系统等。
光电对抗用激光器技术
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能量。
关键词 ：光电对抗 ；激光 器；打击机制 ：光束传输
中图分类 号 ：Ｔ ９ ７ Ｎ ７ 文献标识码 ：Ａ
ＤｏＩ １ ３ ８ ／ ： ０．７ ８０ＭＥＩ ０１ ２ 】０ ０ｌ ２ ８ｌ ．０ １
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光辐射治疗仪技术要求之光源选择与能量调控
光辐射治疗仪技术要求之光源选择与能量调控光辐射治疗仪是一种利用光的能量对人体进行治疗的仪器。
其关键部分之一是光源的选择与能量调控。
在选择光源时，需要考虑光的波长、功率密度和照射区域等因素。
在能量调控方面，需要确保能够调整光的功率、波长和照射时间等参数，以适应不同治疗需求。
光源的选择应根据治疗目的而定。
一般来说，可选用的光源包括激光器、高压氙灯和LED等。
激光器具有单色光、能量密集和高单色性等优点，适用于高精度、局部治疗，但成本较高。
高压氙灯可以发射多种波长的光，适用于多种治疗需求，但功率密度较低。
LED光源成本较低，可自由调整波长和功率密度，适用于大面积治疗，但单色性稍差。
因此，在选择光源时，需要综合考虑治疗的具体需求以及设备成本和性能。
光源的能量调控是确保治疗效果的关键。
能量调控主要包括调节光的功率、波长和照射时间。
治疗时，需根据不同疾病和病情的要求来调整功率密度的大小。
过低的功率密度可能无法产生足够的治疗效果，而过高的功率密度可能引起组织损伤。
因此，在能量调控上需要具备合适的功率密度范围，以满足不同治疗需求。
此外，波长的选择也十分重要。
不同波长的光对人体组织具有不同的作用。
近红外光（NIR）能够穿透皮肤并渗透到深层组织，对深部病变有较好的治疗效果；而可见光则适用于浅表治疗。
因此，在能量调控时，需要根据不同病情选择合适的波长进行治疗。
另外，照射时间的控制也是非常重要的。
照射时间的长短决定了治疗的持续时间和治疗的效果。
一般来说，治疗时间不应过长或过短，应根据疾病和病情进行合理的调整。
过短的照射时间可能无法产生治疗效果，而过长则可能导致组织过度受损。
总结而言，光辐射治疗仪中光源的选择与能量调控是确保治疗效果的关键。
在选择光源时，需综合考虑治疗需求、设备成本和性能；在能量调控方面，需要确保合适的功率密度范围、波长选择和照射时间，以满足不同治疗需求。
正确的光源选择与能量调控可保证光辐射治疗仪的有效治疗效果，促进疾病的康复。
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Applied Physics 应用物理, 2018, 8(7), 318-323Published Online July 2018 in Hans. /journal/apphttps:///10.12677/app.2018.87040Requirements for Directed InfraredCountermeasures LaserYang YinThe First Aircraft Institute, AVIC, Xi’an ShaanxiReceived: Jun. 22nd, 2018; accepted: Jul. 9th, 2018; published: Jul. 17th, 2018AbstractContents of abstract performance requirements for DIRCM laser sources, operating in the mid-IR, providing protection of airborne platforms from heat-seeking missiles are reviewed. The critical performance characteristic for a countermeasures laser is “useful energy on target”, which re-quires the laser to generate high brightness output in the appropriate spectral bands with rapid turn-on time. Integration with a compact beam director places an upper limit on the beam quality of the laser output. The key driver for the detailed laser design is to maximize the overall wall plug efficiency in order to minimize the complexity and volume, in turn maximizing the reliability and reducing the cost. Particular routes to reduce the thermal management system for the laser pro-duce the single largest improvement in overall wall plug efficiency.KeywordsDIRCM, Thulium Laser, OPO, QCLs光电对抗对激光光源的要求尹扬中国航空工业集团公司第一飞机设计研究院，陕西西安收稿日期：2018年6月22日；录用日期：2018年7月9日；发布日期：2018年7月17日摘要综述了定向红外对抗系统激光源在中红外波段的性能要求，以及对热寻的导弹机载平台的防护。
激光对抗的关键性能特征是“目标上有用的能量”这要求激光器在适当的光谱带以较快的开启时间产生高亮度尹扬输出。
紧凑型光束定向器的集成对激光输出的光束质量设置了上限。
详细设计激光器的关键驱动力是最大限度的提高电光转化的效率，以最大限度减少复杂性和体积，从而最大限度提高可靠性并降低成本。
最大限度改进在特定的路线激光器的热管理系统产生的电光转换效率单一问题。
关键词定向红外对抗系统，铥激光器，光参量振荡器，量子级联激光器Copyright © 2018 by author and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/1. 引言定向红外对抗(DIRCM)系统被用来保护机载平台免受红外制导(寻热)导弹的威胁，主要的威胁是单兵防空系统(MANPADs) [1]。
定向红外对抗系统通过探测导弹发射，确定其是否是威胁，并控制一个或多个跟瞄装置，跟踪并发射能量束使导弹偏离轨道。
调制后的光束直接射向导弹导引头，对其进行干扰并使导弹远离飞机。
这一切都发生在几秒钟之内。
诺斯罗普·格鲁门公司的AAQ-24(V)NEMESIS系统使用激光作为干扰光源来保护军用飞机，并正在推广应用到民用飞机上。
诺斯罗普·格鲁门公司的定向红外对抗系统中使用的激光器Viper™为红外对抗激光器和未来激光器的开发设定了基准。
根据他们的宣传材料，包括所有的波长转换和扩束的光学器件、控制器和电源等所有组件整体直径为330 mm，高为50 mm，且重量不到4.5 kg [1]。
中红外激光器已经成为并将继续成为学术界、工业界和军事研究的一个活跃的领域[2]。
在过去的十年中，特别是在光纤和半导体激光器领域已经出现了许多重要的技术发展。
下一代红外对抗激光器的可选技术包括光纤泵浦固体激光器、光泵浦半导体激光器和量子级联半导体激光器[3]-[8]。
本文对工作在中红外2~5 μm波段的激光器详细设计中的关键驱动因素进行了阐述，来实现更加紧凑和更简单的结构以适应未来的红外对抗激光源。
本文综述了激光器被应用于定向红外对抗的关键系统任务中时的关键性能要求。
本文还对激光器详细设计中的关键驱动因素进行了回顾，已实现更加紧凑和更简单的结构以适应未来的红外对抗激光源。
2. 定向红外对抗激光光源的要求激光器在一系列军事应用中提供了许多有用的性能(空间和时间相干性、单色性)。
对于定向红外对抗的应用来说，关键的性能特征是“目标上有用的能量”，以便对抗系统快速可靠的击败威胁。
这个关键的性能特征受激光源和光束导向器的组合的影响。
定向红外对抗系统对激光光源的要求主要有以下几点。
2.1. 光谱覆盖定向红外对抗系统通常需要多波长输出来匹配2~5 μm的中红外光谱区域中的大气透射窗口。
在大气传输窗口内实现波长多样性的激光源将不易受到威胁对象所采取的任何反对抗措施的影响。
波长多样性的手段之一是由激光源产生宽带输出，同时填充大气传输窗口的带宽。
或者波段上的快速波长调谐可以提供多样性，也可以通过多个激光器设备实现多样性波长输出。
尹扬2.2. 光束质量到达远场目标上的激光光斑大小取决于激光光源的光束发散角[9]。
一定激光输出功率情况下，光束发散角越小，到达目标上的辐射强度越大。
但激光束发散必须与激光指向器的指向精度相匹配，以便将波束中心抖动对到达目标上能量的影响降到最低。
此外，对紧凑型向器的激光指向器的要求限制了激光的通光口径，因此近场光束直径需要尽可能的小。
这种远场发散角和近场光束直径的要求对激光器最长波长输出提出了最严格的光束质量要求。
一般来说，这个输出应该提供一个尽可能接近衍射极限的光束(光束质量因子M²尽可能接近1)，以便减少激光输出口径和激光指向器激光路径的孔径大小。
2.3. 性能在受到威胁时必须有合适的激光功率来满足对抗的需求。
显然激光功率水平取决于光束发射要求实现到达目标上的激光辐射强度足够强。
通常需要数瓦左右的功率水平进行带内的欺骗或欺骗威胁，而不是数十甚至数百千瓦的带外损伤对抗激光。
2.4. 开启时间从识别和追踪威胁到部署干扰措施，击败寻热导弹威胁的时间很短，通常不到十秒。
激光达到全功率的输出速度越快，被识别到的威胁就会越快被干扰。
一个数十毫秒的开启时间可最大限度的减少激光对威胁干扰的总体时间。
2.5. 调制/占空比激光源必须持续输出才足以应对来袭威胁。
理想的定向红外对抗(DIRCM)激光器提供连续的激光输出，就很容易在很宽的范围内调整波形的占空比范围，降低对输出光束特性的影响。
活性介质中热负荷敏感性会影响调整范围，而整个激光系统的热负荷决定了热管理的要求，从而影响可持续运行的使用率。
最大限度的减少激光对热负载变化的敏感性将能优化调制/占空比范围。
2.6. 功率军用客户群体一般要求在不会影响到关键的激光性能参数情况下提高激光光源的整体电光转化效率。
最大限度的提高整体电光转化效率可以改善安装系统的要求，例如来自平台的原动力。
提高整体电光转化效率还可以减少激光系统的体积和质量，进而减少对抗系统的体积和质量。
整体电光转化效率的提高可降低对热管理的要求，进而减小功耗。
同时，还减少了关键部件中的热效应，增加了激光系统的可靠性。
此外，提高整体电光转化效率将降低系统复杂性和部件数量，从而使得激光系统的总体成本降低。
“目标上有用的能量”取决于远场光束发散和带内功率。
整体电光转化效率决定了激光系统的质量/体积、可靠性以及最终成本。
3. 候选技术在定向红外对抗系统中应用的激光光源是工作在2~5 μm中红外波段的激光器。
传统的固体激光器设计已经受到掺杂剂和光学增益介质主体材料的限制，在感兴趣的波段缺乏提供直接发射的有效固体光源。
最有效的光泵浦源是以8xx nm或9xx nm发射的近红外激光二极管。
固体激光器用作频率变换器，使用光学谐振器来吸收激光二极管泵浦光并产生频移激光跃迁波长，以产生接近衍射极限的输出光束。
激光二极管的转换效率和输出波长都是依赖温度的，因此激光二极管泵浦源的温度控制通常是固体激光热管理系统的主要组成部分。
尹扬使用这些泵浦源的中红外激光跃迁会随着激光波长的增加而产生越来越严重的量子缺陷。
这表现为激光器主体材料中的热负荷增加，导致更强的聚焦热透镜，以及增加的热感应像差，降低激光器性能。
因为激光跃迁的转换效率，整体电光转换效率与量子缺陷的量级成反比。
使用非线性波长转换或从带外泵浦激光产生中红外辐射可以消除这种量子缺陷的问题。
此外，在相对较宽的频谱范围内对波长多样性的要求导致第一代定向红外对抗光源使用具有非线性波长转换的带外泵浦激光器来产生带内辐射激光。
带外泵浦激光器的首选是钕掺杂钇铝石榴石(Nd:YAG)，它在军事和商业上都有广泛的应用，可能是迄今为止最可靠的激光器。
YAG是一种机械强度较高的主体材料，可在高脉冲能量下进行激光发射，并且具有较高的平均功率。
利用钕掺杂的钒酸钇(Nd:YAO4)，与Nd:YAG相比，利用其优异的吸收和反射截面，可实现高重复率或更高效率的连续激光。
钕离子初级激光跃迁在1.064 μm，这需要使用光学参量振荡器的级联非线性波长转换以产生2~5 μm范围内的多个波长。
使用Q开关泵浦激光产生高峰值功率脉冲是实现OPO阶段中的效率转换的最简单的方法。
同时还要在波长覆盖范围、功率、复杂性和成本之间进行权衡。