超遠距離紅外激光夜視系統(tǒng)的原理與應(yīng)用

最基本的超遠距離紅外激光夜視系統(tǒng)，由大功率半導(dǎo)體激光器LD、驅(qū)動控制器、光學(xué)擴束準(zhǔn)直鏡頭、攝像機及其長焦距鏡頭、傳輸系統(tǒng)及監(jiān)視器等組成。大功率半導(dǎo)體激光器LD，通過大電流驅(qū)動與控制，發(fā)射出人們?nèi)庋劭床坏降?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/紅外">紅外光線去照亮被拍攝的目標(biāo)物體。但由于激光的光束細、亮度高，因此必須要根據(jù)所監(jiān)視的遠距離目標(biāo)的距離和范圍，通過光學(xué)擴束準(zhǔn)直鏡頭將紅外光束擴束照亮到所監(jiān)視范圍的目標(biāo)場景。紅外線經(jīng)物體反射后進入攝像機的長焦距鏡頭到光敏面上成像。這時我們所看到的是由紅外線反射所成的影像，而不是可見光反射所成的影像，即此時由超低照度攝像機可拍攝到黑暗環(huán)境下肉眼看不到的影像。這種影像，再通過傳輸系統(tǒng)送到監(jiān)控中心去記錄與顯示。

紅外光傳輸應(yīng)注意的幾個技術(shù)問題及解決措施

由于是1km以上的超遠距離紅外光波傳輸，就有幾個應(yīng)注意的技術(shù)問題。

1、在空氣中傳輸?shù)馁|(zhì)量受天氣的影響較大。

2、在任何大氣傳輸鏈路中，都有幾個需要考慮的因素（即引起傳輸信號衰減的原因）。

大氣中分子的吸收

LED和LD發(fā)光的大氣傳輸系統(tǒng)的信號損失，主要是由其傳輸介質(zhì)――大氣的吸收引起的。因為光束從氣體中穿過時，總會發(fā)生一定程度的分子吸收。而且，空氣對某些波長的光吸收得特別厲害，這些波長根本無法用于信號傳輸。由大氣吸收引起的衰減尚可接受的波段稱為大氣透射窗（atmosphericwindows）。這種大氣透射窗波段的數(shù)據(jù)在各類文獻中都可以查到，因此所有的LED和LD的系統(tǒng)都必須在這個大氣透射窗內(nèi)的波長上工作。

空氣中的微粒吸收

空氣中的微粒，如灰塵和煙霧，是另外一個引起光信號吸收的因素。顯然大氣中總是或多或少地含有一些這樣的微粒，尤其在水體附近，這類顆粒的含量有時非常高。在這些地方，一般總是盡量將光設(shè)備安裝得離地面高一些，以改善光傳輸?shù)男Ч?/p>

霧氣的吸收與散射

霧氣也是引起嚴(yán)重紅外吸收的因素，并且霧氣還會使光發(fā)生前、后向散射。因此，在多霧的區(qū)域，必須根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂騺磉x擇光收發(fā)設(shè)備的工作時段，因為起霧的時候系統(tǒng)將無法正常工作。