有源電光傳感技術(shù)的展望
有源電光傳感系統(tǒng)利用激光發(fā)射的傳輸光場與遠處物體相互作用,接收系統(tǒng)檢測帶有物體信息的散射光。
有源電光傳感系統(tǒng)利用激光發(fā)射的傳輸光場與遠處物體相互作用,接收系統(tǒng)檢測帶有物體信息的散射光。因此,有源電光傳感系統(tǒng)類似于微波雷達系統(tǒng),不同點在于可以工作在電磁波譜的可見光和紅外區(qū)域。由于可見光和紅外的波長較短,有源電光系統(tǒng)比雷達系統(tǒng)具有較高的角度分辨率和精度范圍。與無源電光系統(tǒng)相比,又具有控制照明的優(yōu)勢,例如,控制照明可以使有源電光傳感系統(tǒng)在白天或者夜間在短波段工作,又可以很好地控制陰影效應(yīng)。因此,有源電光傳感系統(tǒng)與微波雷達相比具有良好的分辨率,與無源電光系統(tǒng)相比有照明優(yōu)勢。 這些功能結(jié)合在一起使得其應(yīng)用于新型獨特的可操作重要商業(yè)、軍事和情報領(lǐng)域。一個理想應(yīng)用的例子是與雷達影像相比其提供的影像更接近于人眼觀察到的影像,但是在距離方面又遠遠超過了無源電光感應(yīng)系統(tǒng)。三維地圖是有源電光傳感的一項重要商業(yè)和軍事應(yīng)用,其提供的關(guān)鍵信息是現(xiàn)有替代技術(shù)所不能提供的。預(yù)計有源電光傳感測量提供的全球性、三維數(shù)據(jù)庫將會支撐民用、商用和軍用需求的各種類型的組織地理空間信息。有源電光傳感系統(tǒng)潛在的科研、商業(yè)、軍事轉(zhuǎn)型應(yīng)用是來自太空的風向和速度的精確映射,使天氣預(yù)報更加準確,為飛機提供更高效的飛行路線,提高遠程武器的精確度。另外一個實例是物美價廉的3D圖像為引導(dǎo)無人駕駛汽車或控制機器人提供必要的信息。有源電光傳感非常適合高敏感振動檢測,可以判斷功率是否流過變壓器或液體是否流過管道或遠程遙控車載多少液壓缸以及是否需要補給。 下面節(jié)選委員會給出的主要結(jié)論和建議: 結(jié)論1-1:有源電光傳感利用照明控制實現(xiàn)無源電光傳感無法實現(xiàn)的測量。利用照明控制包括其相干特性。 結(jié)論1-2:有源電光傳感提供了許多雷達具有的控制照明優(yōu)勢,工作在更短波段,更大范圍精度和角分辨率以及更多的文字可解釋性。 結(jié)論2-18:有源電光傳感有望顯著改變商業(yè)、軍事和情報業(yè)務(wù),正如雷達在過去七十年所作的貢獻。 傳統(tǒng)雷達和有源電光傳感之間的接近類比可以作為有源電光傳感發(fā)展路線的指南。雷達作為第二次世界大戰(zhàn)發(fā)明的改變游戲規(guī)則的技術(shù),現(xiàn)在已經(jīng)非常成熟,以新穎方式客服了各種限制,激增了范圍更廣的軍事和商業(yè)應(yīng)用。雷達開發(fā)出來的很多種技術(shù)都與有源電光傳感相類似,如先進波形合成孔徑成像漸漸地被有源電光傳感所應(yīng)用。 光學有源電光傳感有兩種主要類型:1) 直接檢測,直測量返回信號的強度;2)外差或相干檢測,測量返回信號的電磁場,包括相位和強度。直接檢測可以生成類似于無源電光傳感的傳統(tǒng)二維灰度圖像,而有源電光傳感產(chǎn)生的二維灰度圖像可以提高額外的自由度,類似于無源電光傳感的增強功能,也就是說,增強偏振度、顏色、時間調(diào)制。不同點在于有源傳感器使用照明控制(定時、波形、頻譜特性、偏振等),受控照明的一種結(jié)果是利用光速測量距離,利用時鐘測量往返時間,這樣很容易創(chuàng)建一個區(qū)域的3D 圖像,如圖1 所示。 |
1.行業(yè)新聞、市場分析。 2.新品新技術(shù)(最新研發(fā)出來的產(chǎn)品技術(shù)介紹,包括產(chǎn)品性能參數(shù)、作用、應(yīng)用領(lǐng)域及圖片); 3.解決方案/專業(yè)論文(針對問題及需求,提出一個解決問題的執(zhí)行方案); 4.技術(shù)文章、白皮書,光學軟件運用技術(shù)(光電行業(yè)內(nèi)技術(shù)文檔);
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