导读:本文包含了脉冲激光探测论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:单光子探测,激光脉冲探测,时间相关单光子符合计数,激光测距
脉冲激光探测论文文献综述
杜秉乘[1]（2019）在《光子计数激光脉冲探测应用技术研究》一文中研究指出激光脉冲探测是激光雷达和激光通信应用中一项关键的共性技术,提高激光脉冲探测灵敏度是提升系统性能的重要研究方向。将单光子探测技术应用于激光脉冲探测,可以将系统的探测灵敏度提升至单光子或少光子水平,为激光雷达和通信等方面的发展开拓出新的技术潜力。但是,单光子探测器在激光脉冲探测应用中存在许多技术瓶颈,主要原因是这些应用最早基于线性光电探测发展而来,其光电信号输出与入射光强呈线性关系,具有较大的光强动态范围,可设置合理的阈值抑制背景噪声、甄别信号,而通常的单光子探测器只有“有”或“无”两个光子态输出,不仅容易因强背景光而饱和或损坏,而且无法通过强度识别信号。本文针对这个问题,发展高速和多通道单光子探测技术以及快速甄别信号的时间关联光子计数分析方法,形成适用于激光雷达和通信应用的光子计数激光脉冲探测技术,并且完成了实验验证。论文的主要创新点如下:1.兆赫兹重频光子计数激光脉冲探测技术。首先,针对1.5μm眼安全波段InGaAs/InP APD单光子探测器探测速率低等技术瓶颈,采用吉赫兹正弦门控探测技术,将探测速率提高近2个数量级;其次,采用10 MHz重复频率的激光脉冲,发展多重频光子计数分析方法,将非模糊距离提高2个数量级,达到165 km,解决快速时间相关单光子符合计数与测距量程之间的矛盾;最后,采用2 MHz重复频率的激光脉冲,发展光子计数全波形分析方法,不仅提高了测距精度,而且获得了回波脉冲的空间垂直分布、幅度、脉宽和强度等信息,从而获得目标表面的特征情况,实现不同目标物的辨识和分类。基于该项技术,本文在青海湖实现了21 km和32 km光子计数激光测距实验。2.光子数分辨激光脉冲探测技术。本文发展多通道单光子探测器复用的光子数分辨探测技术,增加单光子探测器强度动态范围,通过光子数态分析,设置光子数阈值,有效抑制背景噪声干扰,实现单脉冲光子信号甄别。基于该项技术,本文开展了1.2 km全天时自由空间激光通信实验,在6 Mcps高背景噪声计数下,有效识别光子脉冲信号,通信成码效率达到99.5%。(本文来源于《华东师范大学》期刊2019-05-07）
冯涛,张祥金,姚宗辰[2]（2019）在《小型化脉冲激光周向四象限近程方位探测技术》一文中研究指出脉冲激光探测系统应用于常规弹药过程中,单光束前向探测结构无法满足周向定位需求。同时,系统结构要求尽量简单,故传统的光束布局方式无法直接应用。为此,提出了一种多光束大视场脉冲激光周向探测方案。根据激光收发系统光场特性与探测需求,基于非球面光学设计理论,设计出激光整形扩束与大视场接收的阵列透镜光学系统,并设计了窄脉冲大电流脉冲激光驱动电路和高灵敏度高信噪比光电放大电路。提出基于FPGA目标方位判别和抗干扰策略,有效提高了系统抗干扰能力,建立了弹目交会模型,并进行了目标捕获率分析。加工制作了原理样机并进行静态实验,结果表明,样机能有效探测不小于5 m的近程目标,实现常规弹药激光近炸引信360°大视场周向探测。(本文来源于《应用激光》期刊2019年02期）
刘晨峰[3]（2019）在《基于CPLD的脉冲激光探测装置信号处理电路设计》一文中研究指出本文介绍了基于CPLD(复杂可编程逻辑器件)的四象限脉冲激光探测装置的系统组成和工作原理,给出了信号处理电路框图,提出了抗云雾干扰与目标判断方法。文中给出了目标识别算法,并进行了程序仿真。对工程样机进行了目标测试和抗雾干扰试验。试验结果表明,激光探测装置能够作出正确判断,满足功能需求。(本文来源于《数字技术与应用》期刊2019年02期）
沈振民,赵彤,王云才,郑永超,尚卫东[4]（2019）在《混沌脉冲激光雷达水下目标探测》一文中研究指出海水对光波的吸收和散射,严重制约了激光雷达水下目标探测的性能。通过对激光在海水传输过程中产生后向散射的定量分析,说明了激光回波信号被海水后向散射影响的严重性。分析比较了距离选通技术和强度调制技术抑制海水后向散射的能力,提出了使用自身具有高频强度调制特性的混沌脉冲激光进行水下目标探测,设计了基于相关法测距的混沌脉冲激光雷达水下目标探测方案。通过对后向散射光以及带有不同后向散射强度的回波信号光的时域和频域特性的研究,使用互相关噪声水平算法判定混沌脉冲激光雷达抑制海水后向散射的能力。理论仿真分析表明,当后向散射光强度是混沌脉冲激光强度36倍时,仍能提取出目标信号。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2019年04期）
陈杉杉,张合,徐孝彬[5]（2018）在《脉冲激光引信探测平面目标的回波特性研究》一文中研究指出针对脉冲激光引信在高速动态试验时测距精度低的问题,建立了平面目标的脉冲激光回波模型。基于激光雷达方程并结合实际的发射波形与光强分布,利用解析方法推导了平面的回波信号功率方程。在充分考虑目标表面特性与结构尺寸基础上,仿真分析了不同参数对回波波形与信噪比的影响。对脉冲激光引信进行了回波试验,结果表明:实际回波波形与数值计算得到的回波波形保持一致,且峰值随着入射角的增大而衰减,峰值时刻前移。研究结果可为脉冲激光引信在高速动态条件下实现高精度测距提供理论参考依据。(本文来源于《兵工学报》期刊2018年06期）
刘航,冯立强[6]（2019）在《利用非均匀抽运探测激光增强阿秒脉冲强度》一文中研究指出为了增强高次谐波光谱及阿秒脉冲的强度,采用数值求解薛定谔方程的方法,理论研究了H+2在抽运探测激光驱动下高次谐波辐射特点。结果表明,在抽运激光驱动下,H+2首先被激发到多光子共振电离区间,进而增大电离几率;随后在探测激光驱动下,谐波辐射强度得到增强;当采用不对称非均匀激光场时,谐波截止频率可以进一步延伸,并且谐波平台区只由单一谐波辐射能量峰贡献;最后通过迭加傅里叶变换后的谐波可获得脉宽在32as的脉冲。该研究对单个阿秒脉冲的产生是有帮助的。(本文来源于《激光技术》期刊2019年01期）
黄民双,马鹏,刘晓晨[7]（2018）在《高频共振预探测多脉冲激光测距方法》一文中研究指出在无合作目标激光测距中,提出了一种高频共振预探测和多脉冲相关处理对远目标距离进行高精度测量的技术方案.脉冲回波光电流信号经高频共振预探测电路进行放大滤波处理并转换为包含高精度定时特征点的高信噪比的双极性衰减振荡脉冲信号;之后利用多脉冲相关处理构造出的新脉冲函数进一步改善其信噪比.理论计算结果表明:最小可探测光脉冲电流仅为17 nA,与直接探测脉冲方法相比信噪比可提高60倍;在回波光电流脉冲峰值1:10000的动态范围内,走离误差小于0.1 ps.根据此原理研制出了脉冲激光测距仪,仪器在激光发射平均功率约为1 mW时,无合作目标测程大于2000 m,在1.5—300 m范围内测距精度达到±(3 mm+2 ppm),远目标测距精度为±(10 mm+10 ppm).该测距仪系统已用于全站仪产品中.(本文来源于《物理学报》期刊2018年07期）
陈杉杉,张合,徐孝彬[8]（2018）在《脉冲激光周向探测地面目标捕获建模与仿真》一文中研究指出针对对地攻击火箭弹单发毁伤概率低的问题,设计了一种激光周向探测系统,旨在提高对地攻击火箭弹的目标捕获概率。推导了平面目标脉冲激光回波波形的解析式及最小可探测光功率,并结合对地攻击火箭弹的末端弹道特性,建立了激光周向探测系统的弹目交会模型。运用蒙特卡罗算法仿真分析了对地攻击火箭弹采用不同探测系统时目标捕获概率随脉冲激光重复频率和扫描转速的变化规律,探讨了弹速和命中精度对于目标捕获概率的影响,获得最佳激光重复频率与扫描转速。仿真结果表明:当脉冲激光重复频率为5 kHz,扫描转速为10000r/min时能实现目标的有效捕获;采用激光周向探测系统能有效提高目标捕获概率,提升单发毁伤效能,为激光周向探测系统在对地攻击火箭弹上的应用提供了理论依据。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2018年02期）
吴世松,张合勇,王挺峰,郭劲,晏春回[9]（2018）在《基于远程脉冲激光外差探测的匹配滤波过程研究》一文中研究指出以远程脉冲激光外差探测系统为模型,推导了系统的信号与噪声的表达式,给出了脉冲激光外差探测系统匹配滤波算法流程,对匹配滤波技术在中程导弹与国际空间站目标探测中的详细应用过程进行了仿真,分析了目标距离、散射截面面积、数字采样率对探测能力的影响。仿真结果表明:在100 MHz采样率的数字处理能力下,分别用蒙特卡罗法仿真了500次匹配滤波过程,对于散射截面面积为5m2、距离为100km的中程导弹,回波信号载噪比为3.29dB,匹配滤波后信号载噪比为25.13dB,信号强度增强了152倍,距离精度为27 m,速度精度为0.17m/s;对于散射截面面积为100m2、距离为500km的国际空间站,回波信号载噪比为-6.12dB,匹配滤波后信号载噪比为18.49dB,信号强度增强了289倍,距离精度为117m,速度精度为2.1m/s。目标距离越小,散射截面面积越大,数字采样率越高,匹配滤波提取增强信号的能力越强。(本文来源于《光学学报》期刊2018年01期）
徐璐[10]（2017）在《Gm-APD脉冲累积激光雷达探测性能提高的研究》一文中研究指出激光雷达具有测距精度高、角分辨率高、方向性好、抗干扰能力强的优点,广泛应用于叁维遥感测绘、交会对接、导弹制导、自动驾驶等领域。Gm-APD(Geiger-mode Avalanche Photodiode)作为激光雷达的探测器,具有单光子灵敏度和亚皮秒量级的时间分辨率,在远距离、弱信号的高精度探测中具有重大应用价值。但是,Gm-APD只能探测信号的有和无,是一种数字探测技术,无法直接响应信号的强度信息。通过Gm-APD累积探测提出了一种精确的强度信息表征方法。建立了Gm-APD的泊松概率探测模型,采用时间分离区间的统计方法,得到了Gm-APD在任意一个子区间产生雪崩击穿效应的概率;通过累积探测的雪崩概率逆推得到平均信号光电子数精确表征目标的强度信息,并且,理论研究了最佳信号强度探测区间;最后,设计并完成了Gm-APD激光雷达累积探测获取高精度强度信息的实验,相对强度测量误差小于3%。当平均信号光电子数大于4时,可以采用衰减片同比衰减信号和噪声,在保证Gm-APD对于信号的雪崩概率饱和输出的同时,进一步衰减噪声,从而提高Gm-APD激光雷达的探测性能。理论分析了Gm-APD激光雷达窄脉冲少次累积探测半阈值法的探测概率、虚警概率和测距精度,研究了衰减片透过率对探测性能的影响,最后利用距离像成像仿真进行验证。实验设计了一个宽脉冲累积探测Gm-APD激光雷达系统,在极强背景噪声条件下,采用50 d B衰减片组将原本完全淹没在噪声中的信号光子计数分布图完美提取。Gm-APD激光雷达在脉冲测距过程中存在距离漂移误差,该漂移误差与信号的强度有关,随着信号的增强而变大,随着脉冲宽度的增大而增大。为了解决该距离漂移误差产生的不良影响,分别提出了Gm-APD激光雷达宽脉冲累积探测的信号复原—双高斯拟合法和信号复原—质心算法去抑制距离漂移误差。利用Gm-APD激光雷达的泊松雪崩概率模型,根据信号光子计数分布图获取信号光电子数分布图。第一种方法采用双高斯拟合的方法找到峰值位置,并将峰值位置作为目标的距离信息。第二种方法采用质心算法去寻找信号波形的质心位置,并将质心位置作为目标的距离信息。两种方法都能获取目标的高精度强度信息和距离信息。第一种方法的测距精度为1.2 cm,强度测量精度小于0.015个光电子;第二种方法的测距精度为0.6 cm,强度测量相对精度小于3%。不同材质的物体对同一偏振光将会表现出不同的退偏特性,偏振探测可以获得普通的强度探测无法获得的额外信息。分析了偏振传输的穆勒矩阵表示,利用薄透明物体前后表面的不同偏振特性,设计了一个双Gm-APD偏振激光雷达系统,获取了薄透明物体前后表面的高精度距离信息。完成了10 cm厚度的水缸测量,测量精度小于1.1 cm。根据一种斯托克斯参量分振幅测量系统设计了一个四Gm-APD偏振激光雷达系统,通过比对四路强度像的差异性,实验完成了光子量级条件下的极微弱信号的不同材质目标的鉴别。同时得到目标的高精度距离像,测距精度小于0.8 cm。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-07-01）
脉冲激光探测论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
脉冲激光探测系统应用于常规弹药过程中,单光束前向探测结构无法满足周向定位需求。同时,系统结构要求尽量简单,故传统的光束布局方式无法直接应用。为此,提出了一种多光束大视场脉冲激光周向探测方案。根据激光收发系统光场特性与探测需求,基于非球面光学设计理论,设计出激光整形扩束与大视场接收的阵列透镜光学系统,并设计了窄脉冲大电流脉冲激光驱动电路和高灵敏度高信噪比光电放大电路。提出基于FPGA目标方位判别和抗干扰策略,有效提高了系统抗干扰能力,建立了弹目交会模型,并进行了目标捕获率分析。加工制作了原理样机并进行静态实验,结果表明,样机能有效探测不小于5 m的近程目标,实现常规弹药激光近炸引信360°大视场周向探测。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
脉冲激光探测论文参考文献
[1].杜秉乘.光子计数激光脉冲探测应用技术研究[D].华东师范大学.2019
[2].冯涛,张祥金,姚宗辰.小型化脉冲激光周向四象限近程方位探测技术[J].应用激光.2019
[3].刘晨峰.基于CPLD的脉冲激光探测装置信号处理电路设计[J].数字技术与应用.2019
[4].沈振民,赵彤,王云才,郑永超,尚卫东.混沌脉冲激光雷达水下目标探测[J].红外与激光工程.2019
[5].陈杉杉,张合,徐孝彬.脉冲激光引信探测平面目标的回波特性研究[J].兵工学报.2018
[6].刘航,冯立强.利用非均匀抽运探测激光增强阿秒脉冲强度[J].激光技术.2019
[7].黄民双,马鹏,刘晓晨.高频共振预探测多脉冲激光测距方法[J].物理学报.2018
[8].陈杉杉,张合,徐孝彬.脉冲激光周向探测地面目标捕获建模与仿真[J].红外与激光工程.2018
[9].吴世松,张合勇,王挺峰,郭劲,晏春回.基于远程脉冲激光外差探测的匹配滤波过程研究[J].光学学报.2018
[10].徐璐.Gm-APD脉冲累积激光雷达探测性能提高的研究[D].哈尔滨工业大学.2017
标签：单光子探测; 激光脉冲探测; 时间相关单光子符合计数; 激光测距;