非掃描成像激光雷達達曼光柵陣列照明性能研究.pdf

1、非掃描成像激光雷達以其體積小、重量輕，可獲得高分辨率、高幀頻圖像的特點成為軍事上的研究熱點，傳統(tǒng)非掃描成像激光雷達采用泛光照明，目標光強分布不均勻，能量利用率低。為了充分利用光能，本課題使用Dammann光柵分束器與開普勒望遠鏡相結(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目標進行探測。本文的主要任務(wù)是從理論及實驗上研究達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)達曼光柵的后場子光斑光強分布

2、的基礎(chǔ)上，完成達曼光柵陣列照明均勻性及入射光對達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，并進行了傳輸仿真，仿真結(jié)果表明，非相干疊加可實現(xiàn)均勻“平頂”照明；相干疊加光強分布可控性差，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實驗系統(tǒng)，在室內(nèi)對8m至60m距離內(nèi)的目標進行陣列照明成像實驗，得到二維強度像，實驗結(jié)果表明，陣列照明