1.06μm激光對CCD、CMOS相機飽和干擾效果對比研究

邵 銘，張 樂，張雷雷，柴國慶，胡琥香

（中國人民解放軍63891部隊，河南 洛陽471003）

引言

CCD（charge couple device電荷耦合器件）和CMOS（complementary metal oxide semiconductor互補金屬氧化物半導體）傳感器是當前被普遍采用的兩種圖像傳感器。CCD圖像傳感器主要應用于遙感、遙測、制導武器、衛星偵察、圖像跟蹤等軍事和科學研究領域［1-7］；隨著微電子技術發展，CMOS傳感器在工藝、成像質量方面的改進，其本身功耗低、攝像系統尺寸小、集成度高等優點使其在遙感成像、空間探測等領域均也有廣泛應用［8-9］。目前，利用高重頻激光干擾敵成像觀瞄和精確制導武器，是一種有效的對抗方式。為了對比高重頻激光對CCD和CMOS兩種相機的干擾效果，本文開展了對CCD、CMOS兩種相機的飽和干擾實驗研究。通過對CCD、CMOS相機飽和干擾條件的分析和受到干擾后干擾圖像的處理，得到了干擾激光功率與CCD、CMOS相機有效干擾像元、飽和像元和干擾圖像相關度等之間的關系。

1 實驗裝置

實驗中采用高重頻YAG激光器作為干擾源，激光波長1.06μm，重頻64kHz，脈寬10ns，平均功率1.5W。CCD相機和COMS相機型號和相關參數見表1。實驗系統布局如圖1所示。激光器出口處用可調衰減片作適當衰減，濾光片用來阻止880nm的泵浦光進入相機，用分光鏡將光束一分為二，一部分進入功率能量計實時監測激光器功率變化，另一部分進入相機后對相機進行干擾，視頻采集卡和計算機對相機輸出圖像進行實時采集和存儲。

表1 CCD、CMOS相機主要技術參數Table 1 Main technical parameters of CCD and CMOS cameras

圖1 實驗布局示意圖Fig.1 Experimental setup

2 實驗現象及結果分析

實驗中調整激光束與相機光軸對準，利用計算機監視器觀察相機輸出的圖像，通過觀察監視器的圖像判斷入射到相機的光信號是否使相機達到飽和。……