聲光偏轉(zhuǎn)器在光信號(hào)處理中的研究.pdf

1、聲光偏轉(zhuǎn)器由于其驅(qū)動(dòng)功率小、能量集中、帶寬大、實(shí)時(shí)性好等突出特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于激光掃描、雷達(dá)、光探測(cè)等眾多領(lǐng)域,并取得了前所未有的成果。在軍事領(lǐng)域中,聲光偏轉(zhuǎn)技術(shù)占有重要的地位,它通過(guò)頻域改變,能夠有效地實(shí)現(xiàn)雷達(dá)預(yù)警、告警等,成為電子對(duì)抗中決定勝負(fù)的重要技術(shù)。在光信號(hào)處理的應(yīng)用中,聲光偏轉(zhuǎn)器能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)光束快速準(zhǔn)確的偏轉(zhuǎn)控制,并且能夠抑制噪聲和光斑的擴(kuò)散,有利于后端電信號(hào)的處理,改善系統(tǒng)信噪比。因此,本文根據(jù)現(xiàn)代雷達(dá)偵察領(lǐng)域?qū)ξ⑷跣盘?hào)探測(cè)

2、的需求,探討了聲光偏轉(zhuǎn)器抑制噪聲的機(jī)理,構(gòu)建了基于聲光偏轉(zhuǎn)器的相干探測(cè)聲光接收機(jī),解決了系統(tǒng)信噪比改善和頻率分辨率提高的問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了通信中的光學(xué)信號(hào)處理。
　　文中主要針對(duì)該系統(tǒng)中的核心器件——聲光偏轉(zhuǎn)器進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)論證。在理論分析方面,主要有以下三個(gè)部分:(1)基礎(chǔ)理論介紹:從參量互作用觀點(diǎn)出發(fā),推導(dǎo)了耦合波方程、聲光衍射效率和布拉格衍射帶寬;(2)聲光偏轉(zhuǎn)器測(cè)頻原理介紹:對(duì)單頻聲光衍射和多頻聲光衍射進(jìn)行了介紹和分析,并

3、對(duì)多頻聲光衍射過(guò)程中出現(xiàn)的互調(diào)現(xiàn)象進(jìn)行了研究和仿真分析,同時(shí)指出了削弱互調(diào)干擾的方法;(3)聲光偏轉(zhuǎn)器濾波特性的介紹:從聲光偏轉(zhuǎn)器工作機(jī)理——體光柵的建立出發(fā),分析和研究了其濾波選擇特性。
　　在對(duì)聲光偏轉(zhuǎn)器多頻探測(cè)和濾波特性的實(shí)驗(yàn)論證過(guò)程中,搭建了相干探測(cè)聲光接收系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)。在多頻探測(cè)過(guò)程中,借助頻譜儀中頻譜的變化和光屏上光斑的變化,從實(shí)驗(yàn)角度論證了在多頻探測(cè)時(shí)需要注意的問(wèn)題:互調(diào)光束,并且驗(yàn)證了減小互調(diào)光束對(duì)一級(jí)衍射光空間干