軍用脈沖激光測距儀的特點及通用性能

戰術和戰略用脈沖激光測距儀主要包括紅寶石、Nd∶YAG、CO2、喇曼頻移Nd∶YAG和Er∶玻璃等脈沖激光測距儀。

1.紅寶石脈沖激光測距儀

0.69μm的紅寶石脈沖激光測距儀是第一代軍用激光測距儀，其結構簡單，緊湊。因工作波長屬近紅外綠光，極易暴露目標，加上對人眼極不安全，目前除少數應用外已被淘汰。

2.Nd∶YAG脈沖激光測距儀

Nd∶YAG脈沖激光測距儀的主要優點是隱蔽性、電效率和脈沖重復工作頻率大大優于紅寶石激光測距儀，因而從60年代后期開始廣泛裝備部隊；主要缺點：①工作波長為1.06μm，相對說來較短，在大氣中的衰減較大，不完全適合自然霧和戰場煙幕等環境條件；②1.06μm波長被發射后經人眼聚焦進入視網膜，在很短的距離上若不加防護觀察，可以使人眼永久致盲；③1.06μm波長不與8~12μm熱成像系統兼容。而Nd∶YAG脈沖激光測距儀目前仍具有無法取代的獨特優點，加上裝備量已擴大到陸、海、空三軍，目前仍在以下幾方面廣泛應用。

(1)戰場指揮員、步兵偵察員、炮兵前沿指揮觀測員以及艦隊基地指揮員、海軍陸戰隊員用手持瞄準觀察和測距。
(2)現代作戰坦克和裝甲車采用Nd∶YAG脈沖激光測距儀作為火控系統的總體部件，以改善主要作戰武器的精度。
(3)廣泛用于對空防御系統，提高對抗高速飛機和機動性大的武裝直升機的跟蹤精度。
(4)Nd∶YAG激光測距儀―目標指示器是國外應用最早的激光武器。目前，這種武器系統仍然是激光制導炸彈、導彈和火炮的唯一遠距離精確制導武器，并為雙功能激光測距―目標指示器采用人眼安全的喇曼頻移Nd∶YAG激光器實現精確制導打下了基礎。

3.CO2脈沖激光測距儀

CO2脈沖激光測距儀是70年代末和80年代中期主要針對1.06μm的Nd∶YAG激光測距儀的缺點發展起來的新一代人眼安全激光測距儀。其主要優點有：

①大氣穿透能力優于Nd∶YAG激光波長，能在較低能見度和戰場煙幕等大氣條件下工作；
②能與8~12μm波段內的典型熱成像系統兼容并可共用接收光學系統和探測器，能有效實現熱成像儀能探測到的絕大多數目標；
③能實現對人眼安全。

主要缺點是：

①10.6μm的CO2激光波長極易被水分子(H2O)吸收衰減，在大氣中含水蒸汽密度大的睛天和潮濕條件下，限制了它的最大測距能力，特別是雨天和目標被雪覆蓋時，目標呈現多鏡面對稱反射，對CO2激光波長測距不利；
②10.6μm的CO2激光波長對戰術目標的反射系數低于1.54、1.06和0.69μm的激光波長。

4.喇曼頻移Nd∶YAG和Er∶玻璃脈沖激光測距儀

喇曼頻移Nd∶YAG和Er∶玻璃脈沖激光測距儀也和CO2一樣發展于70年代末和80年代中期，主要優點是：

①大氣穿透能力高于1.06μm的Nd∶YAG激光波長而低于CO2激光波長；
②對目標的反射系數和在睛天、高溫度條件下測距時，其性能高于CO2激光波長并與Nd∶YAG激光波長相當；
③對人眼的安全性高于CO2激光波長。缺點是由于1.54μm波長屬中紅外波段，不能與8~12μm的熱成像系統兼容，加上轉換效率低、脈沖能量小和重復工作頻率低(喇曼頻移Nd∶YAG除外)等限制了它們的應用。

此外，Er∶玻璃材料制作困難，而且光探測器InGaAs-APD目標仍存在某些技術問題有待解決。

其中：

(1)喇曼頻移Nd∶YAG激光器它采用Nd∶YAG激光器并在高壓甲烷氣體中受激喇曼散射(SRS)，把1.06μm波長頻移到1.54μm。因此，激光器與Nd∶YAG一樣結構緊湊，但價格高而結構復雜。頻移波長1.54μm經測距儀發射后進入人眼視網膜以前被人眼的液體部位吸收和耗散掉了，實現了對人眼安全。這類激光測距儀在軍用上為步兵和炮兵前沿偵察、對空防御和坦克火控提供人眼安全及較廉價的激光測距儀器。

(2)Er∶玻璃激光器它采用摻入鉺元素的玻璃激光棒并用閃光燈泵浦，直接產生1.54μm的激光輸出，而不是用SRS方法頻移產生1.54μm。因此，激光器的重復工作頻率和輸出能量都很低且壽命短，不利于高重復頻率對空防御應用，一般僅用于對地面目標測距，如手持式、坦克等。(end)

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