激光入侵探测器及其应用

自从二十世纪六十年代世界上第一台红宝石激光器诞生以来，人们又研制了数千种新的激光器，其应用技术在工业、农业、医疗、国防和科技等各个领域广泛开花结果，并展现出越来越诱人的美好前景。近年来，发展十分迅速的安全技术防范行业一直期待着激光这支新军的加盟。山东滕州市飞天激光技术有限公司经过近五年的努力，研制成功了以半导体激光器为探测源，并使相关技术全部实用化的激光入侵探测器。将其与光学、电子部件扩展组合，并与相应的报警控制主机配套，可形成新的功能强大、结构独特的激光入侵报警系统。

一、激光的基本原理和特点

激光发射器（Laser）主要由工作物质、光谐振腔和激励源组成。工作物质是激光器的核心部分，其中分布着大量的可以发射激光的原子、分子或离子。各种激光器所以能产生不同波长的激光，主要是这些激活粒子各自内部的能级结构不同。激励（泵浦）源是产生激光的能量来源。激光工作物质不同，采用的激励方法和激励源的形式也不同。

光谐振腔是实现受激辐射光往返振荡，并对输出光束的方向和波长进行选择和限制的器件。

用光或电等激励源，使激光工作物质的能级实现粒子束反转，受激辐射的光子流沿光谐振腔轴向不断放大，就可以在其一端发射出很强的激光束来，它的亮度极高，方向性最好，频率单一，相位一致。这些都是其他任何光源无可比拟的，由此带来了各个领域光电子技术应用划时代的新发展。

激光入侵探测器的基本组成及工作方式

激光入侵探测器属于主动入侵探测器类。主要由激光发射机和激光接收机组成。激光发射机由激光发射器、调制激励电源及相应的方向调整机构组成。激光接收机由激光接收器、光电信号处理器以及相应的支撑机构组成。

该系统是在防护区域的始端设置激光发射机，将其发射出的定向的强激光束直接（或通过光学反射器或通过激光中继器转折）射向目标处。在目标处的接收机通过光电器件将接收到的光信号转换成特征信号，并经鉴别器处理。当确认信号正常时，显示绿灯，保持监视状态；而当光束被遮断时，则信号失常，显示红灯，同时输出报警信号，从而实现对激光束所经过的全路程或转折所形成的围框的监控。由报警控制主机发出声光报警和控制动作，并通过有线或无线方式通知有关部门。该激光入侵探测器供电电源为直流12VDC（11V~～16V）或交流220VAC。报警信号输出端为无电位继电器触点（常开或常闭任选），可与通用的各型报警控制主机及辅助设备连接使用。

激光入侵探测器及报警系统的优越性

a)适于远距离工作。激光束的方向性极好，因此光能集中，传输效率非常高。在发射功率相同的条件下，在100m或200m远时的激光功率密度是红外对射探测器功率密度的数百倍。因而传输距离更远，穿透雨雾雪的能力更强。从而能保证远距离的正常工作和减少恶劣天气时的误报率。

b)闭路传输，无相互干扰。激光束属于闭路传输，因而不存在红外对射探测器在直线上连续布设或者邻近系统互相干扰的问题，可以长大距离连续直线布设或近距离交叉布设。同样也不存在红外光漏泄干扰周围其它的敏感红外设备的问题。

c)抗外界杂散光和电磁干扰的能力强。合理的光接收器和高功率密度发射器使得该系统具有很强的抗干扰能力。利用激光束的单色性极好、光斑大小可控的优势，可以使系统在严重干扰的环境下正常工作。

d)综合布设，适应范围极为广泛。与单一的红外对射探测器相比，本产品可称为激光综合空间布设系统。发射光束可以对射、反射后原处接收、转折后返回；也可以形成平面、立体布设。可以十分隐蔽地固定设防，也可以临时流动设防或动态设防。

e)现场调试快捷，检修方便。本系统配套提供专用激光定位仪，可以随时方便地检测各处光斑的位置。传播过程中何处有树枝、叶子等障碍物遮挡，转折或接收处光斑偏离中心的方向和远近，都可以直接判定，因而能够准确迅速地指导调整工作。

f)总体工程性价比好，系统使用寿命长，维护成本低。精心设计配置方案，可以充分利用激光系统的特点，明显降低购置设备的费用，减少施工量，减少对环境美观的影响。系统检修，激光管的更换都很方便。不会发生某些进口产品因无法检修，局部损坏即导致全套系统报废的问题。

四、激光入侵探测器及系统在走向成熟，走向更加美好的未来

自从1999年激光入侵探测器投入试用以来，经过改进完善定型，于2002年开始批量生产，并逐步实现了线界、平面、立体产品的系列化。在国内外首次推出了二层、四层室外周界系统新产品。在北京、辽宁、江苏等省市，室外周界、室内激光门等系统历经几个春夏秋冬、高低温的环境干扰、抗震、整体稳定性和可靠性的考验，系统运行正常，收到了满意的效果，受到了国内外同行的好评。我们完全有理由相信，这支中国人自己的高新技术之花，一定会在安全技术防范领域以及相关领域中开放得更加绚丽多彩。