安防行业激光照明发展方向研究 - 安防知识网

激光技术对国民经济及社会发展有着重要作用，近年来，以激光器为基础的激光技术在我国得到了迅速的发展，现已广泛用于工业生产、通讯、...

激光技术对国民经济及社会发展有着重要作用，近年来，以激光器为基础的激光技术在我国得到了迅速的发展，现已广泛用于工业生产、通讯、信息处理、医疗卫生、军事、科学研究等各个领域，取得了很好的经济效益和社会效益。
在安防监控领域，激光照明器正越来越广泛应用于激光夜视仪等新型设备。激光照明器采用光斑均匀强化技术，光斑自动聚焦技术，具有光度强，画面更加均匀，照射距离远，耗电低，使用寿命更长等优点。本文着重以激光照明的光斑均匀性的对比为重点，带大家探讨超级激光匀化技术的重要性。
目前我们用的激光器都是半导体激光器，讲到半导体激光器就不得不提高斯光束，什么是高斯光束？如图1。

通常情形，激光谐振腔发出的基模辐射场，其横截面的振幅分布遵守高斯函数，故称高斯光束。高斯光束的传输特性，是在远处沿传播方向成特定角度扩散，该角度即是光束的远场发散角，也就是一对渐近线的夹角，它与波长成正比，与其束腰半径成反比，束腰半径越小，光斑发散越快；束腰半径越大，光斑发散越慢。如图2。

从高斯函数，我们可以看出用高斯光束来照明时会有很大的缺陷，那就是光斑照明不均匀，中间能量高两边能量低，实际应用效果如图3，图4。

上图是现行的大多数激光照明厂家的实际效果，也就是平时经常看到的激光照明效果。但如果看一看它与具有超级激光匀化技术的光斑对比图，也许你会有新的感悟，如图5。

图5为激光光束照在一面均匀的墙面的对比图，由图可以发现，两款设备的激光效果完全不同，左侧的激光照明器发射的是高斯光束，它的能量集中在中心，越到边缘能量越弱，因此呈现出光斑由中心向外越来越弱的效果。而右侧光斑出自和普的高清激光摄像机，采用超匀化红外激光作照明源，GHT-II超匀化高清照明技术，使百万高清摄像机发挥其最佳的效果，对比传统的激光照明器具有无可比拟的优势。由此可见，解决激光高斯分布才是激光照明未来的发展方向。
话题回到图4，同样的场景，把光斑放大，效果或许会较之前好一些，如图6。

或许会有人认为，激光功率小，才能做成全屏，而全屏才是使激光照明效果变好的方法。实则不然，光斑放大并不是解决光斑不均的根本办法，图7为北京和普在与图6的相似场景下的激光效果。（举起双手告诉我，光斑均不均匀？通不通透？清不清晰？）

那么又有河粉们问了，设备实际运行中光斑为何不能全屏？小编特意去采访了和普的技术大神。

首先，高清摄像机靶面是16:9，以和普的激光照明为例，假设照明光斑非常均匀，那么光斑上下内切激光利用率为100%，光斑左右内切激光利用率67.6%，如图8。如果激光光斑充满全屏激光利用率仅为54.42%，如图9。

利用下图的数据可以做如下推论计算：

假设矩形的长是16宽则为9，那么圆的半径为8，所以Ɵ=arccos（4.5/8）=55.77º。

下图中的单个黑影面积=扇形面积-两个三角形面积，扇形面积=半径的平方*弧度/2，

所以： S1=8*8*2*Ɵ*pi/360-4.5*8*sinƟ=32.53。

激光利用率=（左右内切圆的面积-2*S1）/左右内切圆的面积 =(64*pi-2*32.53)/ 64*pi=67.63%。

光斑全屏激光利用率为：矩形面积/圆的面积=9*16/（pi*9.18*9.18）=54.42%。如图9。

未来的激光夜视监控领域中，解决高斯光束造成的激光照明的缺陷，实现激光光斑的超匀化将是一项重要的研究课题。和普自主研发的超级激光匀化技术，匀化效果良好且透光率高，使百万高清摄像机发挥其最佳的效果，在激光夜视监控领域发挥了及其重要的作用。（请勿所以转载）