摘要：激光引信光电检测系统是集光学、机械学、电学和计算机技术于一体的智能测量系统，以计算机为媒介可精准分析出激光引信光学组件的各项参数。借助光谱仪、光功率计可以完成对激光发射组组件的测量，并将在示波器与双光路系统的辅助下完成对数据的高质量检测。激光引信光电检测系统的数据精准度颇高，具有可靠性、数据重复性佳的优点，为了进一步推广其发展须对其关键技术进行研究，通过论证分析推动激光引信光电检测系统的发展。
关键词：激光引信光电检测系统 光电技术 关键技术
引言：
激光引信光电检测系统是自动化系统，是基于各种检测设备和检测理论研发出的先进测量系统，以前我们队激光引信的检测只能通过人工测试，测试时间长且工作效率低，自从研发了新型激光引信光电检测系统后，检测质量与工作效率同比增长，大大提升了原有的工作效能。不过激光器和光电探测器是分离的，所以在实际检测上存在缺陷，为了改善这一问题，必须对其关键技术进行探析，使激光引信光电检测系统既能够测试激光器组件，又能测试光电探测器组件。
一、激光发射组件检测系统结构设计
（一）光谱仪
光谱仪是常见的测量工具，在激光引信光电检测系统中它的价值在于对发射的激光光谱进行特性测量，从目前工程实况看，它的测试范围不能低于185nm，具体可根据入射光线的灵活度情况选择波长。测试时，为了使半导体激光器发出的脉冲激光进入光谱仪的检测范围，须借助计算机软件测试中心波长的数值。一般光谱仪的水平光路可保持良好的光学分辨率，我们可将其与数据采集器结合，使其能通过并口采集器触发采样，这样有助于我们提高数据检测的准确性。
（二）激光脉冲光功率计
光功率计的价值在于测试发射机光学组件的输出特性，它的测试范围大概在1mW——200mW之间，当半导体激光器发出激光后，激光脉冲光功率计的探头会接受光的功率，然后通过USB接口与工控机交换数据，最终测量出数值的平均功率。
（三）CCD成像和图像采集系统
CCD成像和图像采集系统的价值在于完成对发射机光学组件光束的发散角测试，一般半导体激光器会采用矩形博导式谐振腔，所以它所呈现的光束上会从两个截面输出，形成不同的发散角度，对这部分发散角度的测量可以通过套孔法和平行光管法实现。CCD成像法是一种新型的测量法，半导体激光器发射光芒后，通过CCD的光束分析软件可完成实时计算，同时可在计算机上形成电脑光束剖面图像，所测得的数据不仅能显示光强分布情况，还可以根据CCD成像法去测量平凸透镜准直面的发散角，其原理如图一所示。
图一 发散角测量示意图
二、激光接收组件检测系统结构设计
为了保证数据的准确性和测量结果的可靠性，在激光引信光电检测系统中接收机光电探测器统一采用雪崩光电二极管，测试中所涉及的测试单元、检测系统、引信接收组件测试参数如图二所示。
图二 激光接收组件检测系统结构示意图
（一）静态噪声测试单元
关于静态噪声的测试主要指激光信号接受探测器输出信号中跟输入信号统计没有关联的部门，因此它的测试过程是没有光照的，我们连接系统电路，保证它的工作状态，然后记录信号端的噪声电压情况，这部分数据的测量结果作为单独数据选用，操作比较简单，常规示波器可直接测量。
（二）响应灵敏度测试单元
一般测量光照的接收探测器的波长为860nm，在入射调制辐射垂直投射的情况下，激光引信光电检测中的探测器开路输出的基频电压是恒定的，而探测器的测量方式非常多元，有时为了保证效率不得不降低对光源稳定性的要求，选用双光路比较法。该法可以实现对不同位置光照的测量，探测器上所显示的数据，通过数据采集处理得出最佳数据。双光路比较法对标准探测器的要求高，对设备的稳定性要求严格。由标准激光器输出的光脉冲经过准直调整后，可分别入射在不同角度的探测器上，我们为了适应机器的灵敏度，可在被测通道上放置衰减片，帮助设备适应光照的灵敏度，让它的输出不至于饱和。示波器的数据会通过GPIB接口集到计算机上，这时我们可获得最适宜灵敏度。随着我国光电技术的不断研发，激光引信光电检测系统的发展集成度越来越高，以广东省为例，广东的信号处理能力与基站分布较广，在全国处于领先地位，通过上述方法对灵敏度进行测试可以降低对光源稳定性的需求。有时检测系统会受到外界杂散光干扰，这时我们需要准备整形系统、分光器件，将原有光束分成形状一致的光源进行测量即可。
（三）响应时间测试单元
这部分测试是为了给激光引信光电检测系统的实际检测提供一个特征参量，当探测器检测到入射光辐射后可把检测到的光线转化为输出弛豫时间，所采集的光具有稳定性。辐照结束后可根据幅值的上下变化计算时间，一般常见的响应时间测试方法有频率响应法、脉冲响应法。测量时，我们把标准的测试光源输出到光脉冲上，然后探测其衰减情况，把微弱的光信号经过转射，入射到光电探测器中，由探测器处理低噪声问题，将最终结果在示波器上显示出来。将数字示波器与计算机相连接可实现对激光引信光电信号的实时观察。
三、结语
激光引信光电检测系统对数据的检测精准度高、数据可靠真是，通过检测系统可完成对数据的自动采样处理，在计算机等媒介的辅助下生成测试结果，这大大提高了测量的效率，是智能化和自动化技术的体现，也是在线自动测量的需求。激光引信光电检测系统的关键技术离不开多种媒介物的帮助，为了提高其数据的精准性除了要不断研发先进技术外，还应强化内部工作效率，重视人员操作意识，注重碎片化与细节化的问题，把光电技术的低能耗、高效率等优点充分发挥出来，为我国光电技术事业的长效发展奠定基础。
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论文作者:汤燕鹏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/3
标签：引信论文; 激光论文; 光电论文; 测量论文; 检测系统论文; 测试论文; 数据论文; 《基层建设》2019年第10期论文;