激光雷達可以按照所用激光器、探測技術(shù)及雷達功能等來(lái)分類(lèi)。目前激光雷達中使用的激
光器有二氧化碳激光器，Er:YAG激光器，Nd：YAG激光器，喇曼頻移Nd：YAG激光器、
GaAiAs半導體激光器、氦-氖激光器和倍頻Nd：YAG激光器等。其中摻鉺YAG激光波長(cháng)為2微
米左右，而GaAiAs激光波長(cháng)則在0.8-0.904微米之間。
根據探測技術(shù)的不同，激光雷達可以分為直接探測型和相干探測型兩種。其中直接
探測型激光雷達采用脈沖振幅調制技術(shù)（AM），且不需要干涉儀。相干探測型激光雷達可
用外差干涉，零拍干涉或失調零拍干涉，相應的調諧技術(shù)分別為脈沖振幅調制，脈沖頻率
調制（FM）或混合調制。按照不同功能，激光雷達可分為跟蹤雷達，運動(dòng)目標指示雷達，
流速測量雷達，風(fēng)剪切探測雷達，目標識別雷達，成像雷達及振動(dòng)傳感雷達。
激光雷達最基本的工作原理與無(wú)線(xiàn)電雷達沒(méi)有區別，即由雷達發(fā)射系統發(fā)送一個(gè)信號
，經(jīng)目標反射后被接收系統收集，通過(guò)測量反射光的運行時(shí)間而確定目標的距離。至于目
標的徑向速度，可以由反射光的多普勒頻移來(lái)確定，也可以測量?jì)蓚€(gè)或多個(gè)距離，并計算
其變化率而求得速度，這是、也是直接探測型雷達的基本工作原理。由此可以看出，直接
探測型激光雷達的基本結構與激光測距機頗為相近。
相干探測型激光雷達又有單穩與雙穩之分，在所謂單穩系統中，發(fā)送與接收信號共同
在所謂單穩態(tài)系統中，發(fā)送與接收信號共用一個(gè)光學(xué)孔徑。并由發(fā)射/接收（T/R）開(kāi)頭隔
離。T/R開(kāi)關(guān)將發(fā)射信號送往輸出望遠鏡和發(fā)射掃描系統進(jìn)行發(fā)射，信號經(jīng)目標反射后進(jìn)
入光學(xué)掃描系統和望遠鏡，這時(shí)，它們起光學(xué)接收的作用。T/R開(kāi)關(guān)將接收到的輻射送入
光學(xué)混頻器，所得拍頻信號由成像系統聚焦到光敏探測器，后者將光信號變成電信號，并
由高通濾波器將來(lái)自背景源的低頻成分及本機振蕩器所誘導的直流信號統統濾除。最后高
頻成分中所包含的測量信息由信號和數據處理系統檢出。雙穩系統的區別在于包含兩套望
遠鏡和光學(xué)掃描部件， T/R開(kāi)關(guān)自然不再需要，其余部分與單穩系統的相同。
美國國防部最初對激光雷達的興趣與對微波雷達的相似，即側重于對目標的監視、捕
獲、跟蹤、毀傷評（SATKA）和導航。然而，由于微波雷達足以完成大部分毀傷評估和導
航任務(wù)，因而導致軍用激光雷達計劃集中于前者不能很好完成的少量任務(wù)上，例如高精度
毀傷評估，極精確的導航修正及高分辨率成像。較早出現的一種激光雷達稱(chēng)為“火池”，
它是由美國麻省理工學(xué)院的林肯實(shí)驗室投資，于60年代末研制的。70年代初，林肯實(shí)驗室
演示了火池雷達精確跟蹤衛星，獲得多普勒影像的能力。80年代進(jìn)行的實(shí)驗證明，這種
CO2激光雷達可以穿透某些煙霧，識破偽裝，遠距離捕獲空中目標和探測化學(xué)戰劑。發(fā)展
到80年代末的火池激光雷達，采用一臺高穩定CO2激光振蕩器作為信號源，經(jīng)一臺窄帶CO2
激光放大器放大，其頻率則由單邊帶調制器調制。另有工作于藍-綠波段的中功率氬離子
激光與上述雷達波束復合，用于對目標進(jìn)行角度跟蹤，而雷達波束的功能則是收集距離―
―多普勒影像，實(shí)時(shí)處理并加以顯示。兩束波均由一個(gè)孔徑為1.2M的望遠鏡發(fā)射并接收。
據報道，美國戰略防御局和麻省理工學(xué)院的研究人員于1990年3月用上述裝置對一枚從弗
吉尼亞大西洋海岸發(fā)射的探空火箭進(jìn)行了跟蹤實(shí)驗。在二級點(diǎn)火后6分鐘，火箭進(jìn)入亞軌
道，即爬升階段，并拋出其有效負載，即一個(gè)形狀和大小均類(lèi)似于彈道導彈再入飛行器的
可充氣氣球。該氣球有氣體推進(jìn)器以提供與再入飛行器和誘餌的物理結構相一致的動(dòng)力學(xué)
特性。目標最初由L波段跟蹤雷達和X波段成像雷達進(jìn)行跟蹤。并將這些雷達傳感器取得的
數據交給火池激光雷達，后者成功地獲得了距離約800千米處目標的像。
據1991年5月的《防衛電子學(xué)》報導，美國空軍和海軍當時(shí)正在研制“先進(jìn)技術(shù)激光
雷達系統（ATLAS）”。該系統擬裝在巡航導彈上，用CO2激光和新型紅外雷達將巡航導彈
引向目標。此項計劃由設在佛羅里達州伊格林空軍基地的萊特研究所先進(jìn)制導部主管，主
承包商麥道公司和通用動(dòng)力公司康威爾分部各自按照 1500萬(wàn)美元的合同研制AGM-130或巡
航導彈型武器。海軍發(fā)言人雷上尉當時(shí)稱(chēng)計劃在1992年財政年度對ATLAS以吊艙結構進(jìn)行
飛行試驗； 1992年，位于加利福尼亞州的休斯公司光電與數據系統研究組已研制成功一
種先進(jìn)的CO2激光雷達，并將其作為ATLAS計劃的一部分，交付主承包商通用動(dòng)力公司康威
爾分部。1992年6月的《光子學(xué)》和7月的《防衛電子學(xué)》對此相繼作了報導。為了演示激
光雷達的功能，康威爾分部將其與有關(guān)的信號處理電子設備以及制導系統的其他部件。即
處理機，導航傳感器和測試儀器等一起裝入吊艙，吊掛在康威爾分部的試驗噴氣飛機上，
在伊格林試驗場(chǎng)針對目標進(jìn)行飛行，激光雷達提供了目標區域的高分辨率三維圖像。此后
，又進(jìn)行了多種空對地武器的導航，末端瞄準和精密尋的導引試驗，充分顯示出該激光雷
達用于導彈制導的很多獨特的優(yōu)點(diǎn)。
