非掃描成像激光雷達(dá)達(dá)曼光柵陣列照明性能研究.pdf

1、非掃描成像激光雷達(dá)以其體積小、重量輕，可獲得高分辨率、高幀頻圖像的特點(diǎn)成為軍事上的研究熱點(diǎn)，傳統(tǒng)非掃描成像激光雷達(dá)采用泛光照明，目標(biāo)光強(qiáng)分布不均勻，能量利用率低。為了充分利用光能，本課題使用Dammann光柵分束器與開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡相結(jié)合方式構(gòu)建了照明光學(xué)系統(tǒng)，采用陣列照明方式對(duì)目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)。本文的主要任務(wù)是從理論及實(shí)驗(yàn)上研究達(dá)曼光柵陣列照明系統(tǒng)的性能。
　　本文首先分析Dammann光柵的分束原理，在推導(dǎo)達(dá)曼光柵的后場(chǎng)子光斑光強(qiáng)分布

2、的基礎(chǔ)上，完成達(dá)曼光柵陣列照明均勻性及入射光對(duì)達(dá)曼光柵陣列照明均勻性的影響。然后，根據(jù)工程要求設(shè)計(jì)Dammann光柵陣列照明系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上，分析多光斑非相干疊加與相干疊加的照明性能，并進(jìn)行了傳輸仿真，仿真結(jié)果表明，非相干疊加可實(shí)現(xiàn)均勻“平頂”照明；相干疊加光強(qiáng)分布可控性差，難以形成均勻“平頂”照明。最后，搭建非掃描陣列照明成像激光雷達(dá)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，在室內(nèi)對(duì)8m至60m距離內(nèi)的目標(biāo)進(jìn)行陣列照明成像實(shí)驗(yàn)，得到二維強(qiáng)度像，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，陣列照明