基于APD的_猫眼_目标激光回波探测实验研究

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减弱光学系统回波实现“猫眼”目标有效隐身

减弱光学系统回波实现“猫眼”目标有效隐身
蒋治国
【期刊名称】《激光杂志》
【年(卷),期】2013(34)4
【摘要】针对主动式激光探测技术的主要原理,提出了一种在有限改变光电设备结构前提下减弱光学系统回波的隐身技术。

运用光学追迹法对这种隐身技术作定量分析,并用实验进行验证。

实验结果表明:有限改变光电设备结构能有效的减弱光学系统的回波,从而达到隐身目的。

【总页数】2页(P70-71)
【关键词】隐身技术;红外望远物镜;回波;“猫眼”效应;矩阵光学
【作者】蒋治国
【作者单位】海军工程大学理学院应用物理系
【正文语种】中文
【中图分类】TN977
【相关文献】
1.基于圆孔阵列调制的“猫眼”目标隐身技术 [J], 刘秉琦;周斌;张悦;闫宗群;张瑜;姜玉海
2.基于减弱“猫眼效应”的隐身技术研究 [J], 蒋治国;樊洋
3.斜入射条件下"猫眼"目标回波功率分析 [J], 张博;张雏;武东生;刘杰;陈燕
4.猫眼隐身光学系统设计及回波分析 [J], 雷培奇; 高明; 陈阳
5.基于微面元理论的"猫眼"目标回波散射偏振特性研究 [J], 秦绪志;牛春晖;陈世杰;吕勇
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基于“猫眼效应”的激光主动侦察系统探测距离分析

ｎｉｓｎｅｓｓｅａｓａｃｙｔｍ．
Ｋｅｗｏｄｓ：ｕｓａｅ；ｃｉｅｙｒｐｅｌｒａｔｖｌｓ
；ｆｅｔｖｓａｃｄａｉｌｔｎ；ａｙｆｅｔｅｃｉｅｄｉｔｎｅ；ｍｓｍｕａｉｃｔＳｅｅｅｆｃｏ
ＤｅｅｔｏｉｔｎｅａｌｓｓｏｕｓｄｌｓｒｂｓｄｏａｙｆｅｔｔｃｉｎｄｓａｃｎａｙｉｆｐｌｅａｅａｅｎｃｔＳｅｅｅｃ
ＤＮｉ —ａｇ，ＨＵＨｉｕ，ＩａｇＯＧＸａｇｎＺａ－ｎＹＮＧｎｏｊ
（．ｅａｔｎｏｏｔｌｎｉｅｒｇＡａｅｙｏｅＡｍｒｄＦｒｎｎｅｎ，ｅｉｇ１０７，ｈａ１ＤｐｒｍｅｔｆｎｏＥｇｅｉ，ｃｄｍｆｈｒｏｅｏｃＥｇｅｒｇＢｉｎ００２Ｃｉ；Ｃｒｎｎｔｅｉｉｊｎ２Ｕｉ６５５ＰＡ，ｉｉｇ１６０，ｈｎ）．ｎ５７，ＬＳｐ，３０１Ｃｉａｔｎ
ＣＤ，ｉｒｎｎｌ，ｓｒｏｅｎｉｂｌｙｇｅｇｅ．ｈｅｅｒｈｉｈｌｕｉｄｓｉｅａｔｅｌｅｃｎＣｄｖｇｇａｇｌｅｗｒｄｖｉｉｖｉｎＴｅｒａｅｆｌｎｅｉｎｔｃｖｒｅｏ－ｅｉｅａｐａｓｉｔｉｖｓｃｓｐｇｇｈｎｉａｒｓ
ＡｂｔａｔＩｒｅｏｍｅｔｈｅｄｎｄｓｇｉｇｔｅａｔｅｌｓｒｒｃｎａｓａｃｙｔｍｏｒｃｉａｏａ，ｈｐｓｒｃ：ｎｏｄｒｔｅｅｎｅｓｉｅｉｎｎｈｃｉｅｅｏｎｉｓｎｅｓｓｔｖａｅｆｒｐａｔｌｃｍｂｔｔｅｏ・ｃｅａｉｎｒｎｅｆｒｌｆｔｅｓｓｅｉｄｄｃｄｂｎｌｚｎｅｆｃｓｄｖａｉｎｏｐｉａｈｎｅｉａｙｒｔａｇｏｍｕａｏｈｙｔｍｓｅｕｅｙａａｙｉｇｔｏｕｅｉｔｆｏｔｌｃａｎｌｗｔｃｔＳｅｅｏｈｏｃｈｅｆｃ．ｙｎｍｅｃｉｌａｉｎｗｉＴＡＢ，ｈｅａｉｎｈｐｃｒｅｆｔｅｏｅａｉｎｒｎｅｗｉｈｅｓｉｉｆｆｔＢｕｒａｓｍｕｔｔＭＡＬｅｉｌｏｈｔｅｒｌｔｓｉｕｖｓｏｈｐｒｔａｇｔｔｅｓｎｉｖｔｏｏｏｈｔｙ

基于APD激光窄脉冲探测系统的研究

基于APD激光窄脉冲探测系统的研究崔一惟;贺伟【摘要】The laser narrow pulse detection system is mainly composed of transmitting and receiving parts. Since low⁃power laser narrow pulse signal is weak,it is urgent to improve the optical gain and the detection efficiency. The traditional method is to select a sensitive photoelectric detection device to solve the problem by amplifying circuit. The avalanche diode with internal gain is adopted in this paper as a photosensitive element. On the basis of this,the optical system is added to conduct amplifica⁃tion processing before detection,which can improve the efficiency of detection effectively.%激光窄脉冲探测系统主要是由发射和接收两部分组成，小功率的激光窄脉冲信号比较微弱，所以提高光增益增加探测效率是亟待解决的。

传统的解决手段是选择灵敏的光电探测器件，后续经过放大电路进行解决。

这里采用具有内部增益的雪崩二极管作为光敏元件，在此基础上增加光学系统，使探测前就进行放大处理，进而有效地提高探测效率。

【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】4页(P135-138)【关键词】激光探测;APD;温控系统;光学系统【作者】崔一惟;贺伟【作者单位】西安邮电大学，陕西西安 710061;西安邮电大学，陕西西安710061【正文语种】中文【中图分类】TN312+.7-340 引言随着1960年第一个红宝石激光器的诞生，相应的激光探测技术也越来越受人们的关注与研究，激光测距、激光雷达、激光制导等国防级应用都离不开窄脉冲激光探测技术[1]。

猫眼目标的激光主动探测距离分析

第35卷第4期2009年7月光学技术OP T ICA L T ECHN IQ U EV ol.35No.4July 2009文章编号:1002-1582(2009)04-0486-03 猫眼目标的激光主动探测距离分析秦楷,韩绍坤,曾春辉(北京理工大学光电学院,北京 100081)摘要:激光对光电传感器主动探测的基本原理是基于光学系统的猫眼效应的。

最大探测距离是探测系统的重要参数之一。

对影响探测距离的几个重要因素如激光发射束散角、CCD 灵敏度、大气能见度等进行了分析,给出了最大探测距离的数学模型,并在此基础上运用M AT L AB 进行了模拟仿真。

分析结果表明,最大探测距离随激光发射束散角的减小、CCD 灵敏度的提高而增大,随大气能见度的增强而增大。

关键词: 猫眼效应;光电传感器;激光主动探测;探测距离;仿真中图分类号:T N24;T N911.74 文献标识码:AAnalysis of active laser detection distance for cat s eye targetQin Kai,H AN Shao -kun,ZEN G Chun -hui(Depar tment of O ptical Engineering,Beijing Institute of T echnology ,Beijing 100081,China)Abstract:T he principle of the active laser detectio n for electro -optic sensor is based on the cat s eye effect of optical sys -tem.Distance is one o f the most important par ameter for act ive laser detection system.T he mathematical model of max imal de -tection distance is given by the analysi s of sever al factors including the angle o f transmit laser beam,CCD sensitivity and atmo -spheric visibility,w hich are t he main factors affecting t he max imal detection distance.T he analysis results show that the max-i mal detection distance increases w ith the decrease of laser ang le and the adv ance of CCD sensitivity and the enhancement of at -mospher ic v isibilit y.Key words: cat s eye effects;electro -optic sensor;activ e laser detection;detection distance;emulation1 引言光电对抗中的侦察手段分为主动探测和被动探测两种。

基于APD的光电探测器电路研究与设计

龙源期刊网
基于ＡＰＤ的光电探测器电路研究与设计
作者：刘辉珞
来源：《现代电子技术》2009年第13期
摘要：提出将APD与前置放大器电路配合使用的最佳方法。

利用光电转换信噪比数学模型，确定选择与APD匹配的电路器件，给出了前置放大器采用低噪声的分体器件与集成运算放大器相组合的设计方法。

通过对前置放大器重要参数信噪比进行测量和分析。

结果表明。

该探测器电路信噪比优于直接与集成运算放大器匹配的探测器电路，且可靠性高，宜扩展，具有广泛的应用前号。

关键词：APD；光电探测器；等效输入噪声；信噪比；增益。

猫眼效应用于激光主动探测技术的研究现状与发展趋势

激光与光电子学进展47,102802(2010)L a ser &Opt oe l e ct ro nics P rog re ss Z 20105中国激光6杂志社do i:10.3788/L OP 47.102802猫眼效应用于激光主动探测技术的研究现状与发展趋势赵延仲1 孙华燕1 宋丰华1 谷锁林2(1装备指挥技术学院,北京101416;2中国酒泉卫星发射中心,甘肃酒泉732750)摘要基于猫眼效应的激光主动探测技术是应用于激光武器系统中的一项新型技术,其中最为关键的问题是如何准确描述被探测光学目标的猫眼效应反射特性。

介绍了几种成功应用猫眼效应的车载、便携、舰载和机载激光武器系统,综述了一些有代表意义的研究方法和结果。

最后阐述了目前猫眼效应用于激光主动探测技术存在的主要问题,并指出当前的发展趋势:多体制探测、基于猫眼效应反射光的衍射干涉特性获取光学目标特征参数、基于猫眼系统对探测激光的调制作用建立闭合回路跟踪系统、随机大气对猫眼效应反射光的影响等。

关键词探测器;激光技术;激光主动探测;猫眼效应;反射特性中图分类号 T N 249 OC IS 280.4788140.3580 文献标识码 ARe se arch and Prospe ct of Cat -Eye Effect Use d for ActiveLase r De te ction Te chnique Zhao Yanzhong 1 Sun Huayan 1 Song Fenghua 1 Gu Suolin 21Academ y of Equ ipm ent Com m an d an d T echn ology ,Beijing 101416,Chin a 2Chin a Jiu Qu an Sa tellite La un ch Cen ter ,J iuqu an ,Ga nsu 732750,Chin aAbstract Active laser detection ba sed on cat -eye effect is a new t ype of technique used in laser weapons.The key technology is how to describe the reflection characteristics of c at -eye effect of optical targets exactly.Several vehicle -borne,portable,ship -borne and air -borne laser weapons using cat -eye effect are introduced.Representative research m ethods and results are reviewed.Finally,the existent problems of cat -eye effect used in active laser detec tion technique are presented,and the development prospects are a lso discussed including the mult-i system detection,the optic al target parameters acquiring technique based on diffraction and interference characteristics of cat -eye effect,the closed -loop ac tive trac king system based on the modulation effect of cat -eye system on the detection laser,and the effect of stochastic atmosphere on cat -eye effect reflec ted light.Key wo rds detectors;laser tec hnique;ac tive laser detection;cat -eye effec t;reflection c haracteristic s收稿日期:2010-04-12;收到修改稿日期:2010-05-12基金项目:国防预研基金(TY 7131008)和/十一五0国防预研基金(513210902)资助课题。

“猫眼效应”在激光主动探测中的实现

维普资讯
圃
测器发射到目标的光斑面积为：
ｕ一ｓ：一Ｊ（）Ａ：Ａ’ 、０／Ｌ，
对于一般的光学系统，以进一步简化为：０可
光
焦
面
所以，猫眼 ” 学系统的焦距越长或离焦量越 “ 光
小，回波发射角越小，光学孔径越大，回波发散角也就
越大。
１３回波功率与目标距离分析．
图１ “ 眼效应 ” 路示意图猫光
孔径Ｄ。
国外从２Ｏ世纪７Ｏ年代初开始研究和发展激光主
Ｄ＝
（ｄ为离焦量）
ｊ’ Ｌｔ
动侦察技术，在已经用于实战。国内亦已开展对现 “ 眼效应 ” 猫研究，目前尚没有制成相关实战系统的但
报道。本文对 “ 眼效应 ” 猫及其应用做了综述，重点讨论 “ 眼效应 ” 猫的模型和物理解释、要理论以及在主主
分析上式可以说明，Ｄ很小，Ｄ＝当即／时，与ＤＤ的值相差不大，这样被光阑遮挡的光线可以忽略不
维普资讯
张凡 “眼应在光动测的现超：效 ”激主探中实猫
田
“ 眼效应 ’ 激光主动探测中的实现猫 ’ 在
ＴｅＲｅｌａｉｎｏｃｔｙｆｃｉｈａｅｔｅＤｅｅｔｎｈａｉｔｆａ，ｅｅｅｅｔｎｔｅＬｓｒＡｃｖｔｃｏｚｏｆｉｉ

基于“猫眼”效应的激光主动成像探测系统性能分析

ｏｐｒｔｎｒｎｅｉｄｄｃｄａｃｒｉｇｔｅｅｐｅｓｎｏｄｕａｉｎｃｎｒｓａｉ．Ｔｅｓｍｕａｉｎｆｒｓｓｅｐｒｆｏａｉａｇｓｅｕｅｃｏｄｎｏｔｘｒｓｉｆｍｏｌｔｏｔｔｔｈｉｌｔｏｙｔｍ－ｅｏｈｏｏａｒｏｏｅ
成像识别方面受到人们的广泛关注。激光主动成像探测是采用激光光源瞬间照明目标所处空间，同时利用高增益成像器件和距离选通技术对目标成像，使由被观察目标反射回来的辐射脉冲刚好在成像器件的选通工作时间内成像。与被动探测方式相比，具有探测性能对背景特性依赖小，成像清晰、比度对与角分辨力高，能同时获取目图像与距离信息等标突出优势，可提高对小、远、暗、隐蔽威胁目标的成像识别能力。但由于大气通道的影响，激光回波强度将发生严重衰减、光束发散和漂移，致使成像器件的
ＰｅｆｒａｃａｙｉｆＬａｅｔｖｍａｉｇＤｅｅｔｏｒｏｍｎｅＡｎｌｓｓｏｓｒＡｃｉｅＩｇｎｔｃｉｎ
Ｓｓｅｓｄｏ “ｃｔｅｅ’ＥｆｅｔｙｔｍＢａｅｎａ－ｙ ’ ｆｃ
ＡｓａｔＴｉｐｅｅｔｔｎａａｚｓｅｐｒｒａｃｓｒｃｖａｉｅｃｏｓｍｂｖｇａｄｌｆｂｔｃ：ｈｓｒｓｎｉｎｌｅｅｏｍｅｏｌｅｔｅｍｇｇｄｔｔｎｓｔｙｇｉｍｏｅｏ叩一ｒａｏｙｔｈｆｎｆａａｉｉｎｅｉｙｅｉｎ
ＺＨＡＮＧ，ＵＮＸｉＳＨｕａｙｎ．ａ

基于APD的弱光信号探测系统设计及相关特性研究

摘要
随着光电检测技术的发展及现代化进程的不断推进,光电检测技术的应用领域将越来越广.将广泛应用于工业、农业、家庭医学、军事和空间科学技术等许多科学领域,并为现代天文学，航空航天，分子生物学、现代医学、环境和生态等新科技的建立和发展提供基础,而且为现代大工业、现代农业、现代文化事业的大发展也做出不可低估的贡献。本文是对基于APD的微弱光信号探测系统的设计与研究，采用APD作为光电探测器。光电接收器采集数据，经过信号处理电路，模数转换电路传给单片机，单片机通过串口与PC通信，具有测量速度快、体积小、重量轻应的拉丁字符的拼音
字典
Keywords:Avalanche Photo Diode;Amplifier Circuit;semiconductorcooling;analog-digitalconversion;serial communication
摘要
Abstract
第
1
随着科学技术技的发展，光电信息技术的发展，人们开始注重对微弱光信号的探测与研究。而光电探测器的研究又是该系统研究的重要组成部分。光电探测器就是把光辐射转换成电量的光学探测器。光电探测器的发展历史比较悠久，已有上百年的研究历史。由于其在军事和民用中的重要性，且发展非常迅速，半导体光电探测器也随之开拓了广阔的应用领域。同时随着在材料、结构、工艺上的不断更新与深入研究，半导体光电探测器也在逐步发展，并且朝着集成化的方向发展。这就大大缩小了其体积，改善了其性能，并降低了成本。
1.1.2.4日本研制成高性能256×256长波量子点红外光电探测器[9]
量子点红外光电探测器（QDIP）由于其可以使用成熟的常规GaAs工艺制备，已受到人们的广泛关注。它不仅能够探测正入射光，而且还能在较高的温度下正常地工作。

基于“猫眼效应”的狙击手光电探测仪

２．Ｘｉ’ａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｐｐｌｉｅｄＯｐｔｉｃｓ，Ｘｉ’ａｎ７１００６５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎａｃｔｉｖｅｌａｓｅｒ—ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｎｇｓｎｉｐｅｒｄｅｔｅｃｔｏｒｂａｓｅｄｏｎｃａｔｅｙｅｅｆｆｅｃｔｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏａｃｔｕａｌｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｃｅｓ，ｓｏｍｅｔｅｓｔｓｗｅｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄｔｏｖｅｒｉｆｙｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｄｅｔｅｃｔｏｒ．Ｔｅｓｔｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｎｉｇｈｔ—ｖｉｓｉｏｎｓｉｇｈｔａｎｄｔｅｌｅｓｃｏｐｅｓｉｇｈｔｓ
收稿日期：２０１０—０１—２８；修回日期：２０１０－０５—１３作者简介：杨耿（１９８４一），男，湖北省人，硕士，主要从事轻武器光学及光电瞄具论证研究工作。Ｅ—ｍａｉｌ：ｐｅｔｔｅｒｙｇ＠１６３．ｃｏｍ
应用光学２０１０，３１（５）杨耿，等：基于 “猫眼效应 ”的狙击手光电探测仪
ｗｉｔｈｏｂｊｅｃｔｉｖｅａｐｅｒｔｕｒｅｄｉａｍｅｔｅｒｓｏｆ３２ｍｍ，４０ｍｍ，４２ｍｍａｎｄ５０ｍｍｃａｎｂｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ
ｄｅｔｅｃｔｅｄｂｙｔｈｅｄｅｔｅｃｔｏｒｉｎｔｈｅｒａｎｇｅｏｆ２Ｏｍｔｏ２００ｍ，ｗｈｉｃｈｉｓｔｙｐｉｃａｌｆｏｒｓｎｉｐｅｒｓ．Ｔｈｅｄｅｔｅｃｔｏｒｉｓｎｏｔｉｎｔｅｒｆｅｒｅｄｂｙｍｉｒｒｏｒ，ｃｏｎｃａｖｅｍｉｒｒｏｒｏｆｆｌａｓｈｌｉｇｈｔｏｒｓｉｍｉｌａｒｒｅｆｌｅｃｔｏｒｓ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ａｔｅｌｅｓｃｏｐｅｓｉｇｈｔｗｉｔｈｈｏｎｅｙｃｏｍｂｐａｎｅｌｃａｎｎｏｔｂｅｒｅｌｉａｂｌｙｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄｗｈｅｎｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｄｉｓｔａｎｃｅｉｓｏｖｅｒａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅ８Ｏｍ，ａｎｄｔｈｅｒｍａｌｗｅａｐｏｎｓｉｇｈｔｃａｎｎｏｔｂｅｄｅｔｅｃｔｅｄｅｉｔｈｅｒ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｌｅｃｔｒｏ—ｏｐｔｉｃａｌ；ｃａｔｅｙｅｅｆｆｅｃｔ；ａｃｔｉｖｅｌａｓｅｒｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｎｇ；ｄｅｔｅｃｔ

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ＳＥＭＩＣＯＮＤＵＣＴＯＲＯＰＴＯＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳｏｌ．３２Ｎｏ．５Ｖ
Ｏｃｔ．２０１１

光电技术应用
基于Ａ猫眼 ” 目标激光回波探测实验研究ＰＤ的“
：＂ｔ，ｂＡｂｓｔｒａｃｔｉｍｅｄａｔｌａｓｅｒａｃｔｉｖｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｎ＂ｃａｔｅｅａｒｅｔｓａｓｅｄｏｎｒｅｓｔｒａｉｎｉｎｔｈｅＡｙｇｇ，ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅａｎｄｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒｅｄｌａｓｅｒｔｈｅｃｏｍｏｓｉｎｒｉｎｃｉｌｅｓａｎｄｃｉｒｃｕｉｔｄｅｓｉｎｏｆＡＰＤｎｏｉｓｅｐｇｇｐｐｌａｓｅｒｅｃｈｏａｖｅｓｉｎａｌｄｅｔｅｃｔｉｎｓｓｔｅｍｗｅｒｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｌｓｔｕｄｉｅｄ．Ａｒｅｃｅｉｖｉｎａｎｉｆｉｎｃｉｒｃｕｉｔ－ｗ－ｍｇｇｙｙｇｇｙｇ，ｂａｓｅｄｏｎＡＰＤｗａｓｄｅｓｉｎｅｄｕｓｉｎｔｈｅＡＧＣｔｅｃｈｎｉｕｅｏｆｆｅｒｉｎｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｔｉｍｅｓｅｒｉｅｓｌｏｉｃ．－ｇｇｑｇｇｇ，ｇ，ｇＬａｓｅｒｅｃｈｏａｖｅｓｉｎａｌｓｏｆｃｕｒｔａｉｎｌａｚｉｎｌａｚｅｄｗａｌｌａｎｄｔｅｌｅｓｃｏｅｗｅｒｅｅｘｅｒｉｍｅｎｔａｌｌ－ｗｇｇｐｐｙ＂ｔ，ｗｓｔｕｄｉｅｄａｎｄａｎａｌｚｅｄ．Ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｄｉｓｔｉｎｕｉｓｈｉｎａｔｅｅａｒｅｔｈａｓｂｅｅｎａｄｖａｎｃｅｄｈｉｃｈｙｇｇ＂ｃｙｇ＂ｔｓｕｌｉｅｓｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｓｆｏｒｅｘｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｏｎｄｅｔｅｃｔｉｎａｎｄｄｉｓｔｉｎｕｉｓｈｉｎａｔｅｅａｒｅｔｓ．ｐｐｐｙｇｇｇ＂ｃｙｇ：；Ａ＂ｃ＂ｔ；ＡＧＫｅｗｏｒｄｓｌａｓｅｒａｃｔｉｖｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎＰＤ；ａｔｅｅａｒｅｔｄｉｓｔｉｎｕｉｓｈｉｎＣｙｇｇｇｙ
图２电源模块原理图
其主要工作原理是：ＡＰＤ电源模块为ＡＰＤ提供工作电压，包括３００～６００Ｖ的直流高压。目标的回波经接收光学系统汇聚到ＡＰＤ上，ＡＰＤ将接收，到的光信号转变成相应的电信号由视频放大电路放大后，作为高速数据采集卡的输入信号。信息控用制处理单元提供激光发射和自动增益控制信号，于抑制后向散射干扰和距离增益控制；同时根据系统探测要求设置门限，对目标回波信号进行采集，以此来滤除噪声及干扰信号，增强系统的抗干扰能力，提高探测概率。１．２ＡＰＤ回波接收电路系统设计一般元器件的工作电压不超过２而Ａ０Ｖ，ＰＤ需要的偏置电压高达３因此需要专门的００Ｖ以上，供电模块。其输出电压具ＡＰＤ电源模块选用ＡＢＣ５５００４，－，有高稳定性输出范围为０～＋５５０Ｖ精确可调。其不会使Ａ工作电压范围输出电流值较低，ＰＤ过载，。大，均可满足要求电源模块连接原理如１０～１８Ｖ图２所示。１０脚输出电压由被探测目标反射回来的激光被雪崩管接收转经电容Ｃ信号经放变成电信号，１输入视频放大器，大后由高速数据采集卡进行采集。在探测过程中，大气会引起后向散射干扰，容易引起近距离误测事件，故本系统采用了具有时间程序增益控制的放大器电路，即ＡＧ大气后向散射对Ｃ。当激光刚发射、放大ＡＰＤ工作干扰较大且目标回波信号能量大时，器的增益小，从而抑制掉干扰的影响；随着时间的推移，激光束传播到较远的距离，激光能量衰减，放大（）１器的增益逐渐升高。本系统通过控制Ｆ１５９０的２脚实现自动增益控制，采用结构简单的Ｒ实Ｃ电路，现在探测距离范围内的增益近似与时间ｔ的平方成反比。如图Ｒ１设三极管ＱＣ３，５，１导通时的发射极电压值为ＶＱ。当Ｑ发射极电位迅速升１导通时，高，从而使视频放大器的增益随之降低，通过调整电位器ＲＰ２的值可以调整放大器的初始增益。当Ｑ１
０引言
绝大多数军用的光电装备所用光学镜头的焦平面处都安装有反射或半反射元件（光敏面或分划，板）在受到激光束照射时能产生原路返回的反射光束，反射光回波能量通常比漫反射目标的回波强
］１２－。激光主动探这就是 “ 猫眼 ” 效应［２～４个数量级，猫眼” 效应原理，通过发射激光束测技术就是利用 “ ］３４－。雪崩实现对这些光学目标的扫描侦察和识别［［］５６－光电二极管（一类以高反向工斌１，
（军械工程学院光学与电子工程系，石家庄０中国人民解放军７山东文登２１．５０００３；２．１１９２部队，６４４００；）北京理工大学光电工程系，北京１３．０００８１
摘要：猫眼 ” 目标激光主动探测，从抑制噪声干扰和激光后向散射出发，研究了ＡＰＤ针对 “ 激光回波信号探测系统的组成原理和电路设计。设计了一种基于ＡＰＤ的激光回波接收放大电），，路，采用自动增益控制技术（同时给出了接收系统的控制时序逻辑图并分别对窗帘、玻璃、ＡＧＣ光滑墙体，望远镜等目标的回波信号进行了接收实验和分析，提出了鉴别 “ 猫眼” 目标的方法，为后续“ 猫眼 ” 目标识别的实验研究提供了依据。关键词：猫眼 ” 目标识别；自动增益控制激光主动探测；雪崩光电二极管；“ （）中图分类号：ＴＮ２４７文献标识码：Ａ文章编号：１００１－５８６８２０１１０５－０７１０－０４
和倍增电子、具有很高的内增益能力的高速光电器
－８－９件，灵敏度高，响应时间达１以００ｓ数量级，～１
ＡＰＤ作为探测元件的微弱信号接收放大技术广泛应用于激光探测中。在 “ 猫眼 ” 目标回波探测时，激温度、湿度等因素的光在传输过程中，会受到空气、同时“ 猫眼” 目标会受到影响，引起激光能量衰减，非“ 猫眼 ” 目标回波的干扰及激光近距离后向散射，致使回波信号携带很大的噪声。为解决回波信号幅度变化，滤除干扰，本文设计了ＡＰＤ回波接收放大，电路，并采用自动增益控制技术（控制放大ＡＧＣ）器的增益，使“ 猫眼 ” 目标和非“ 猫眼” 目标的回波信
收稿日期：２０１１－０６－２３． ·７１０·
《半导体光电》２０１１年１０月第３２卷第５期
刘秉琦等：猫眼 ” 目标激光回波探测实验研究ＰＤ的“ 基于Ａ
号同等地受到抑制，同时抑制后向散射，完成回波信号的采集。视频放大器选用Ｆ１５９０型ＡＧＣ宽带放大器，（（其主要特点是：增益较高，可达４频带１）０ｄＢ；２）；（宽，外加补偿电容后可达１自动增益控２０ＭＨｚ３）制能力强，增益控制范围ＭＡＧＣ＝６且增益变化０ｄＢ，时，器件输入参数的变化很小。接收放大电路原理图如图３所示。
１设计方案
１．１ＡＰＤ激光回波接收系统组成ＡＰＤ激光回波信号接收系统组成原理框图如图１所示。系统由接收放大和控制处理两大部分组主要功能是光电转换、信号放大、驱动控制、信号成，采集等。
图１ＡＰＤ激光回波信号接收系统原理图
＂ＴＥｘｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｔｕｄｏｎＬａｓｅｒＥｃｈｏａｖｅＤｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆ＂ＣａｔＥｅａｒｅｔｓＢａｓｅｄｏｎＡＰＤ－ｗｐｙｙｇ
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