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激光的特性

激光和普通光的根本不同在于激光是一种有很bai高光子简并度的光。du光子简并度可以理解为具有相同模式（或波型）的光子数目，即具有相同状态的光子数目。

激光器主要由增益介质和谐振腔组成。光学相控阵一般都是通过电信号对其相位进行严格的控制实现光束指向扫描，因此也可以称为电子扫描技术。谐振腔选模，增益介质通过受激辐射向确定的模提供能量，从而形成具有很高光子简并度的激光。高光子简并度表现出很好的单色性、方向性、相干性及高亮度；激光可被压缩成极短的超短脉冲，脉宽已达到秒量级，能产生短至4.6 fs的超短激光脉冲，高达1020W／cm2的光功率密度。

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激光雷达的应用有哪些？

智慧交通

随着大城市人口的不断增长，城市的交通也变得更加拥挤，这要求未来的交通更“智慧”。物联网、传感器、人工智能的快速发展让这些变成现实。信息技术、传感技术、通信技术等多种技术在交通领域广泛的应用。

激光雷达在很多地方都有用武之地，例如在毫米波雷达能准确地检测车道级和毫秒级的数据，这种检测是微观的，同时也是实时和准确的，可以用于信号灯控制机即时感应控制、自适应控制和绿波带控制，也是未来实现车联网车路协同的基础。

激光雷达的现状及应用

激光技术从它的问世到现在，虽然时间不长，但是由于它有：高亮度性、高方向性、高单色性和高相干性等几个极有价值的特点，因而在军事、工农业生产、***卫生和科学研究等方面都有广泛的应用。

1. 军事方面的应用

目前，在水的雷探测激光雷达、化学***探测激光雷达、大气监测激光雷达等方面已经有了很大的成就。另外，中国的攻击激光雷达已经相当的***。

2. 测风方面的应用

***测风激光雷达具有高分辨率、高精度、大探测范围、能提供晴空条件下三维风场信息的能力。技术上来讲，目前传统激光雷达技术已经很成熟，而固态激光雷达和混合固态激光雷达尚处于起步阶段，因此各企业当前在自动驾驶汽车使用的激光雷达，多以机械式激光雷达为主。***测风激光雷达利用光的***效应，测量激光光束在大气中传输及其回波信号的***频移来反演空间风速分布。主要有相干（外差）探测和非相干（直接）探测两种方式。

3. 气象方面的应用

我国已经建立12个沙尘暴长期观测站，初次形成***性的沙尘暴监测网络。采用相控阵原理实现固态激光雷达，完全取消了机械结构，通过调节发射阵列中每个发射单元的相位差来改变激光的出射角度。可以通过***的观测、等的联合研究，查明中国沙尘暴发生的确切源地，科学地分辨气象、气候条件变化等自然因素和沙漠化土地增加等人为因素对沙尘暴的影响，为准确预警、预报沙尘暴，制定全方面的防治计划提供科学依据。

4. ***方面的应用

美国能源部所属的Oak Ridge***实验室开发出一种集成了激光和雷达系统的系统，研究人员希望这种同频连续波激光雷达映射系统，可以从身体上去除坏死的皮肤和肌肉。

5. 水土保持监测中的应用

目前，***由于建设开发的影响，给水土流失治理带来很大的难度，据调查，***每年由于开发建设使水土流失面积达到1.00×104平方千米由以上。由于激光雷达在测量精度上比传统方法测量结果要精细许多，更真实、可信。

激光雷达未来发展方向

未来通过半导体技术代替原来的机械旋转部件和光学组件将是业界主流。在绕开基础的同时可以大幅降低激光雷达的成本。激光雷达与海洋生物相关的应用主要体现在渔业资源调查和海洋生态环境监测两方面。其中高的性能长距离激光雷达将专注于基于半导体的微机械镜头控制激光发射光束的扫描。而中距离低成本方案则朝向固态Flash激光雷达的方向发展。接收部分为半导体光学探测阵列。通过类似摄像头的接收点整，在采集图像的同时记录目标的距离信息。