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紅外對射與激光對射入侵探測器工作原理和基本結構的對比

紅外對射與激光對射入侵探測器工作原理和基本結構的對比

    主動(dòng)紅外入侵探測器是周界入侵防范應用最早、也是最經(jīng)常使用的探測器材，而激光入侵探測器面市較晚，但是目前應用也越來(lái)越廣泛。
　　1.基本工作原理和基本結構
　　主動(dòng)紅外入侵探測器和激光入侵探測器都是采用直線(xiàn)傳播的電磁波束作為防范介質(zhì)的入侵探測器材。其基本結構是由一一對應的發(fā)射器和接收器配置在防范區域的兩端，由發(fā)射器發(fā)出電磁波束作為防范介質(zhì)，由接收器檢測防范介質(zhì)被阻斷作為報警條件。從基本結構和防范效果上看，這兩種入侵探測器是等效的。但是，從具體原理方面分析，存在如下異同。

　　（1）防范介質(zhì)的波長(cháng)特性比較
　　激光入侵探測器采用近紅外（波長(cháng)范圍0.75～3μm）電磁波束作為防范介質(zhì)，其典型值有=808、=908~1050nm；主動(dòng)紅外入侵探測器也采用近紅外電磁波束作為防范介質(zhì)，其典型值有850、880、940nm等；采用近紅外波段的紅外光束為防范介質(zhì)的共同特點(diǎn)就是：防范介質(zhì)在人可視頻譜之外，具有防范的隱蔽性。
　　此外，激光入侵探測器采用可視頻譜中的紅色電磁波束作為防范介質(zhì)，典型值有650/808/980nm；在應用環(huán)境中有霧、霾、煙、塵埃等條件下，此類(lèi)產(chǎn)品的防范光束肉眼也難以觀(guān)測到，同樣具有防范的隱蔽性。
　　（2）防范介質(zhì)的波束特性比較　
　　激光入侵探測器由于激光束的相干性，其發(fā)射功率密度大、發(fā)散角小、光束集中、方向性好，在使用同等功率器件的條件下，目標接收處激光束的功率密度是紅外發(fā)光二極管光束功率密度的數百至幾千倍。因而在同樣氣候條件和波長(cháng)相同的前提下，激光的傳輸衰減遠小于紅外線(xiàn)，穿透雨霧的能力強，探測距離可達數百米至幾公里。從而保證遠距離的正常工作和減少惡劣天氣時(shí)的誤報率。
　　由于激光束的相干性，其光斑?。òl(fā)射到一百米的距離時(shí)，光斑直徑的可以調節到0.02米。）、多束激光的靶點(diǎn)不產(chǎn)生重合，因而可以在不采用編碼調制的條件下以層疊方式安裝使用，構成多條平行或交叉的防范射線(xiàn)；同時(shí)由于其波束傳輸路徑*、光斑*，可以避免主動(dòng)紅外探測器紅外光發(fā)散而造成沿直線(xiàn)連續布設或者鄰近探測器互相間干擾的問(wèn)題，從而可以沿長(cháng)距離連續多對直線(xiàn)布設；同樣也不存在紅外光發(fā)散干擾周?chē)渌舾屑t外設備的問(wèn)題。

　　激光入侵探測器發(fā)射器與接收器之間防范介質(zhì)是完全點(diǎn)對點(diǎn)直線(xiàn)的，不會(huì )產(chǎn)生折射/反射而引發(fā)漏報警；同時(shí)有雙光束和雙光束產(chǎn)品，避免了小物體（飛鳥(niǎo)、落葉等）的阻斷易引發(fā)誤報警，大大提高了誤報率。
　　主動(dòng)紅外入侵探測器由于采用無(wú)相干性的紅外光源作為防范介質(zhì)，發(fā)散角大，光束不集中；抗御霧、雨、塵、氣流（風(fēng)、強烈水蒸汽等）的能力相對弱，只有增加其發(fā)射強度彌補。從以上內容可見(jiàn)主動(dòng)紅外入侵探測器的波束發(fā)散角大，發(fā)射余量大，每個(gè)發(fā)射器發(fā)出的波束在傳播過(guò)程中形成一個(gè)包圍住接收端的“雨滴狀”立體區域。這個(gè)立體區域波束的形態(tài)不是固定的，會(huì )隨著(zhù)陽(yáng)光、霧、雨、塵、氣流等環(huán)境因素的變化而產(chǎn)生變化，當噪聲因素（陽(yáng)光或同波長(cháng)人工光源）越強、衰減因素（霧、雨、塵、霾的濃/密度）越大時(shí)，其區域會(huì )越??；當動(dòng)力因素（氣流變化）越大時(shí)，其不對稱(chēng)形變越大；當上述單一或多種因素綜合造成的形變使得接收器脫離立體區域的波束時(shí)，就會(huì )產(chǎn)生誤報警?！?br /> 　　多光束主動(dòng)紅外入侵探測器的發(fā)射器發(fā)出多個(gè)“雨滴狀”立體區域波束，在離開(kāi)發(fā)射點(diǎn)不遠，各波束就開(kāi)始重合；到達接收器時(shí)，多個(gè)波束在接受器投影的光斑相互重合，如果每個(gè)波束間不存在信號特征，接收器就無(wú)法區分；波束在傳播過(guò)程中形成“雨滴狀”分布，會(huì )在“雨滴狀”區域內各種物體上投影形成光斑，產(chǎn)生隨機的反射/折射，使得一對發(fā)射器/接收器之間可能形成不止一條防范路徑，從而存在漏報警的可能；在多對同類(lèi)探測器集中安裝使用時(shí)，會(huì )形成多個(gè)“雨滴狀”波束區域的重合和傳播過(guò)程中各種可能的投影產(chǎn)生多種角度/強度不同的反射/折射，造成各探測器之間多種相互干擾源共存、干擾路徑復雜的狀況。