基于衍射光學(xué)元件的寬視場(chǎng)光學(xué)接收天線研究.pdf

1、寬視場(chǎng)光學(xué)接收天線在空間光通信等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用。目前光學(xué)天線寬視場(chǎng)的接收一般采用視場(chǎng)分割以解決其視場(chǎng)受限問題，常使用多探測(cè)器或者復(fù)雜接收系統(tǒng)（如光纖陣列），但以上方式主要用于光電對(duì)抗的方位探測(cè)等，在激光大氣通信等場(chǎng)合難以適用。在空間光通信等應(yīng)用中，天線系統(tǒng)通常需要用光束對(duì)空域進(jìn)行掃描，目前主要通過機(jī)電設(shè)備控制萬向架轉(zhuǎn)動(dòng)來完成掃描，比如使用二維或三維萬向架型的機(jī)械A(chǔ)PT（捕獲、瞄準(zhǔn)、跟蹤）光學(xué)天線系統(tǒng)，但其存在響應(yīng)速度慢、實(shí)時(shí)性較差、

2、機(jī)械振動(dòng)影響對(duì)準(zhǔn)精度等問題。
　　本論文主要針對(duì)寬視場(chǎng)、大口徑接收面積的指標(biāo)需求，以小接收面積光電探測(cè)器為約束前提，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一種無需精確跟瞄且響應(yīng)速度快、實(shí)時(shí)性好的寬視場(chǎng)光束接收的天線。為此，本論文利用衍射光學(xué)元件思想，設(shè)計(jì)了一種新的光學(xué)天線結(jié)構(gòu)形式，通過在普通的大口徑光學(xué)天線物鏡焦面上添加一個(gè)特殊設(shè)計(jì)的衍射光學(xué)元件，使傾斜聚焦入射的光束經(jīng)衍射后轉(zhuǎn)為平行或同心光束，再通過一個(gè)短焦距透鏡聚焦到光電探測(cè)器上，從而獲得寬視場(chǎng)接收的大口徑