二维扩展信标的数值模拟研究

通过在信标初始光场上附加均匀分布于(-π,+π)的随机相位,提出了一种二维扩展信标大气传输数值模拟方法,并验证了其可行性。不同于卷积法与逐点扫描法,该方法具有不依赖信标强度特性、有效反映大气湍流对信标成像影响以及计算成本相对固定等优点。针对不同尺寸的扩展信标,获得了扩展信标在Shack-Hartmann传感器焦平面上的成像,分析了真空传输以及大气湍流传输条件下,所需的最小随机实现次数。为进一步研究扩展信标对自适应光学系统校正效果的影响奠定了模型基础。     

红外激光对可见光成像系统的硬损伤

采用波长为1315nm的连续波化学氧碘激光对某型摄像机进行了辐照实验,研究了可见光CCD成像系统在响应波段外红外激光辐照下的硬损伤效应。开展了光学系统变光圈尺寸下的激光辐照实验,发现当辐照水平一定的情况下,光圈尺寸越小,光学系统越难发生硬损伤,并解释了该现象的成因;测量到光圈尺寸最大、最小两种状态下的光学系统硬损伤功率阈值分别为几十W、几百W;得到CCD的激光损伤阈值为5.5×104W/cm2;结合相机输出的视频图像与显微镜拍到的被损感光器件实物照片分析了硬损伤机理。     

自适应光学系统中人造信标的参数设计

信标的亮度和尺寸直接影响波前传感器的最终精度, 因此也影响了自适应光学系统对大气的矫正效果。给出了信标参数与自适应光学系统校正效果（斯特列尔比）之间的关系, 考虑信标在运动目标中的应用, 还给出了在自适应光学校正效果相同的情况下, 人造信标与合作信标之间的等效性关系。     

机载大功率半导体激光信标系统设计

为配合地面探测跟踪系统对飞行目标的探测,设计了一种以４０ Ｗ 紧凑型半导体激光器为光源、具有一定发散角的机载式单色信标系统。由于系统要满足机载平台加装体积小、质量轻、散热好的要求,设计了一体成型的鳍片式壳体结构,解决系统散热问题的同时,控制了整体质量。为实现在有限体积内,４０ Ｗ 单阵列光纤耦合半导体激光器模块所需的６０A 大电流恒流驱动,采用叠相调制技术和同步ＢUＣＫ 变换电路结构;为解决激光器在高空低温环境下输出光功率和中心波长能够稳定控制的难题,设计了数模混合双向温控系统。利用ＺEMAX 软件设计了双凹透镜组结构的扩束装置,实现了对激光发散角的发散和可调节。通过环境考核测试,系统在０℃～１５℃的低温环境下,输出光功率稳定度和波长控制精度均能满足要求。     

提高光电系统白天探测能力方法

针对光电系统工程设计中口径、焦距等参数受限情况下的系统白天探测能力提高方法进行了研究,提出通过采用光谱滤波、BIN和相机增益等方法可以提高系统探测能力,基于信噪比理论,建立了3种模式下的极限探测能力模型.最后,利用MATLAB软件,选取适当参数,对3种模式下的探测能力进行了详细的仿真分析.结果表明：在天空背景亮度为10W.m-2.Sr-1条件下,口径为500mm光电系统通过综合采用光谱滤波、BIN和相机增益技术可以使其白天探测能力提高约2.5等星.