1。2。3 其他类型 散射探测型激光告警设备利用告警接收机周围大气对激光能量产生的散射，可测得激光

的入射方向。不过这种类型探测器容易受到天气情况的干扰，且对远红外光无效，所以通常 配合直接探测器使用，可截获激光束降低虚警率。

全息探测型激光告警设备利用全息成像对激光入射方向和波长的对应关系。通过不同的 成像条件就可以得到激光的波长和入射方向的相关信息。全息型激光告警设备的优点很突出，

比如它的空间角度分辨率非常高，而且全息型激光告警设备不需要机械扫描。但是全息透镜 的制作工艺非常复杂，而且短期内难以提高制作工艺简化制作难度。因此使用并不广泛。

表 1。2 激光告警器性能对比

种类 主要功能 优点 缺点 发展概况

法布里-珀罗 标准具型 测定激光来袭方向和 波长 使用一个单元的光电接 收器、虚警率低 需要机械扫描装置、不 能截获单次激光脉冲 已装备部队

迈克尔逊型 测定激光来袭方向和

波长 不用机械扫描、能截获

单次脉冲、虚警率低 需要二维 CCD 接收面阵 原理性实验

光谱识别论文网

非成像型 以 15°的分辨力大

致判断激光来袭方向 简单、成本低、灵敏度

高 测向精度太低、不能测

激光波长 已装备部队

光谱识别

成像型 测定激光来袭方向、

并可显示图像 灵敏度高、图像直观 不能测激光波长 原理性实验

由上表看出，光谱识别成像型具有优良的特点，值得在实验室内进行进一步完善该类型 告警器的相关研究。这正是此次课题的重点。

1。3 本课题的内容及主要工作

如图 1。3，本课题中成像型激光告警器包括主要组件有衰减片、CCD 相机、图像采集卡和 分析软件。其重点在于以 CCD 探测器为核心的硬件系统和采用一定算法的软件系统。主要工 作方法是，采用阵列分布的 CCD 激光探测器拍摄图像，经过图像采集卡预处理后得到光斑 图像，在计算机中通过 Matlab 分析光斑尺寸、中心坐标。为进一步判断激光源提供有价值的 信息。采用 CCD 探测器的成像型激光告警系统具有良好的测量精度。同时操作方法相对简单。

图像采集卡 光斑分析

图 1。3 激光告警系统

2 系统方案选择

2。1 探测器的选择

成像型激光告警器的核心是光电探测器，包括 CCD (Charge-Coupled Detector,电荷耦合器 件)  ，QD（Quadrant Detector,四象限探测器）, PSD (Position Sensitive Detector，位置敏感器）。

2。1。1 CCD 电荷耦合器件

CCD 电荷耦合器件属于阵列器件，是由多个 MOS 电容器（如图 2。1）[12]紧密排列组建的。 首先在光电二极管中将光信号转换为信号电荷并储存，在垂直 CCD 和水平 CCD 中转移电荷， 在 FDA 中将信号电荷转换为电容器两端的电压变化后输出。CCD 具有寿命长，小功耗，良 好的线性度，可靠，动态范围大等特点， CCD 是光斑中心定位理想器件。