光延遲系統(tǒng)的研究.pdf

1、傳統(tǒng)的相控陣雷達由于存在波束偏斜現(xiàn)象而導致不能滿足寬帶工作要求，并且還具有體積龐大、導電電纜的串繞影響發(fā)射等問題。因此，光控相控陣雷達技術憑借其大瞬時帶寬、體積小、重量輕、低損耗、抗電磁干擾能力強、不存在傳統(tǒng)延時裝置的波束偏斜現(xiàn)象等優(yōu)點而得到了高度的關注。并且隨著光電技術的日益成熟，光控相控陣雷達技術也得到了迅速發(fā)展，目前已經(jīng)提出并實施了多種應用于光控相控陣雷達的光學真延時方案。在晶體中實現(xiàn)光延遲作為一種全新光延遲技術具有許多優(yōu)點，如延

2、遲時間控制精確，體積小，重量輕，結構設計簡單，電磁兼容性好等。 論文首先介紹了晶體中光延遲現(xiàn)象的原理和紅寶石晶體與摻鉺晶體實驗以及實驗所分別對應的光延遲理論公式。并將實驗值與理論值進行比較，指出了在均勻加寬條件下當輸入光功率比較大時實驗值普遍高于理論值，而在非均勻加寬條件下當輸入光功率比較小時理論值與實驗值卻符合的并不好。 論文在分析了兩種光延遲理論公式的基礎之上，通過分析晶體延遲機理，利用激光原理提出在小功率條件下由于

3、粒子自發(fā)輻射屬于均勻加寬范圍內的自然加寬，因此此時以均勻加寬為主，而當功率增加時由于受激輻射幾率與入射光強成正比，增強的受激輻射將使反轉集居數(shù)減少，因而使均勻加寬作用下降，非均勻加寬作用開始增強。通過構造新函數(shù)搭建立起均勻與非均勻加寬的統(tǒng)一模型，得到的理論值在全功率范圍內實驗值與理論值符合較好，并對晶體延遲機理進行了解釋。 在新的延遲時間計算公式的基礎上，我們設計了利用晶體來實現(xiàn)光延遲的方案。將514．5納米氬離子激光器作為延遲

4、光源，從激光器輸出的激光首先經(jīng)過鈮酸鋰晶體制成的電光調制器進行幅度調制。電光調制器的驅動電壓由信號發(fā)生器輸出信號經(jīng)放大后提供。從電光調制器輸出后的激光由分束鏡片分成兩部分，一部分光經(jīng)焦距為40厘米的透鏡聚焦后沿摻鉺晶體的主軸方向通過長為10厘米的晶體。從摻鉺晶體中射出的激光信號由同一型號的探測器進行接收，此探測器的信號也輸入示波器。另一部分激光經(jīng)鏡面反射后再由一半反半透鏡片分成兩束光，如此反復，形成延遲光陣列。通過比較示波器上各光路的信