一种针对复杂目标的激光照明回波探测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种针对复杂目标的激光照明回波探测装置及方法，该装置包括初始光源、空间光调制器、半反半透镜、扩束单元、光场探测单元以及控制单元；该方法包括入射光束调制、照明光斑的调整、回波信号的探测、数据处理以及入射光束调制的优化。本发明专利技术提供的装置结构简单，且能够根据不同目标的特性获得最优的激光照明方案，同时本发明专利技术的装置具有光场调制和探测能力，给激光照明技术理论研究提供了灵活有效的研究平台；本发明专利技术提供的方法可快速获得照明系统极为关心的目标距离、回波辐射强度以及辐射方向分布特性等参数，为研究照明系统中各种因素对照明效果的影响提供试验数据支持。

【技术实现步骤摘要】
一种针对复杂目标的激光照明回波探测装置及方法
本专利技术涉及激光照明
，尤其是一种针对复杂目标的激光照明回波探测装置及方法。
技术介绍
激光照明是高能激光武器系统、大型天文望远镜等系统的重要组成部分之一，在可见度较低或者复杂光照条件下，激光照明系统能够照亮目标，提高探测到的目标回波强度和信噪比，为高能激光主发射系统提供较为精确的目标方位和形貌信息。另外，被激光照亮的目标自身可作为大气湍流矫正系统的信标源，显著改善成像质量，提高跟瞄效率。在实际应用中，激光照明是一个十分复杂的系统工程，照明效果与多种因素密切相关。其中，目标多为结构复杂的几何体，而目标特定位置的材质与几何结构可直接影响回波的强度与辐射方向，从而影响回波探测器接收到的回波强度，最终影响探测跟踪系统对目标的探测概率，而现有技术中还没有能够根据不同目标的特性实现最优照明效果的技术方案。此外，受限于试验条件、试验成本等客观因素，目前国内对于激光照明技术中一些具体科学问题的研究仍然不够充分，还没有一种能够快速、便捷地获得目标距离、回波辐射强度与方向特性等与照明效果密切相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种针对复杂目标的激光照明回波探测装置，其特征在于，所述激光照明回波探测装置包括初始光源、空间光调制器、半反半透镜、扩束单元、光场探测单元以及控制单元；/n所述初始光源用于提供入射光束；/n所述空间光调制器接收所述入射光束并对所述入射光束进行强度分布调制，得到具有设定局域强度分布模式的出射光束；/n所述扩束单元接收从所述半反半透镜透过的所述出射光束，并对所述出射光束进行扩束，获得覆盖整个目标模型的照明光斑；/n所述扩束单元接收所述照明光斑照射所述目标模型后产生的回波信号，并将所述回波信号射出；/n所述半反半透镜将所述回波信号反射进入所述光场探测单元；/n所述光场探测单元对所述回波信号进行探...

【技术特征摘要】
1.一种针对复杂目标的激光照明回波探测装置，其特征在于，所述激光照明回波探测装置包括初始光源、空间光调制器、半反半透镜、扩束单元、光场探测单元以及控制单元；
所述初始光源用于提供入射光束；
所述空间光调制器接收所述入射光束并对所述入射光束进行强度分布调制，得到具有设定局域强度分布模式的出射光束；
所述扩束单元接收从所述半反半透镜透过的所述出射光束，并对所述出射光束进行扩束，获得覆盖整个目标模型的照明光斑；
所述扩束单元接收所述照明光斑照射所述目标模型后产生的回波信号，并将所述回波信号射出；
所述半反半透镜将所述回波信号反射进入所述光场探测单元；
所述光场探测单元对所述回波信号进行探测，并将所述探测获得的数据实时传送至所述控制单元；
所述控制单元利用光场解码算法对所述探测获得的数据进行解码，获得目标距离、回波辐射强度以及辐射方向分布特性；同时，所述控制单元根据所述回波辐射强度以及所述辐射方向分布特性实时控制所述空间光调制器对所述入射光束的强度分布调制。


2.如权利要求1所述的针对复杂目标的激光照明回波探测装置，其特征在于，所述激光照明回波探测装置还包括起偏器，所述起偏器设置在所述初始光源与所述空间光调制器之间，用于从所述初始光源射出的入射光束中获得偏振光并将所述偏振光输入所述空间光调制器中。


3.如权利要求1所述的针对复杂目标的激光照明回波探测装置，其特征在于，所述扩束单元包括同轴的次镜和主镜，所述次镜的半径小于所述主镜的半径，所述次镜与所述主镜之间的距离可调节；
所述出射光束经所述次镜收集后进入所述扩束单元，由所述主镜射出并照射所述目标模型。


4.如权利要求1所述的针对复杂目标的激光照明回波探测装置，其特征在于，所述光场探测单元为聚焦型光场相机；
所述聚焦型光场相机包括主透镜和微透镜阵列，目标模型在所述主透镜下形成一次成像点，所述一次成像点通过所述微透镜阵列并在所述微透镜阵列的不同微透镜下再次成像形成多个二次成像点；多个所述二次成像点的像素即为探测获得的数据。


5.如权利要求1所述的针对复杂目标的激光照明回波探测装置，其特征在于，所述目标模型安装在电动云台上，所述电动云台在所述控制单元的控制下带动所述目标模型旋转和移动。


6.如权利要求1所述的针对复杂目标的激光照明回波探测装置，其特征在于，所述空间光调制器与所述扩束装置之间的距离大于，其中为所述入射光束的半径，为入射光束的波长。


7.一种针对复杂目标的激光照明回波探测方法，其特征在于，所述激光照明回波探测方法包括：
利用空间光调制器接收初始光源提供的入射光束，并利用所述空间光调制器对所述入射光束进行强度分布调制，得到具有设定局域强度分布模式的出射光束；
利用扩束单元对所述出射光束进行扩束，获得覆盖整个目标模型的照明光斑；
利用扩束单元接收所述照明光斑照射所述目标模型后产生的回波信号，并将所述回波信号射出；
利用半反半透镜将所述回波信号反射进入光场探测单元；
利用所述光场探测单元对所述回波信号进行探测，获得探测数据；
利用控制单元对所述探测数据进行解码，获得目标距离、回波辐...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩凯，崔文达，王彦，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43