一种基于拼接涡旋光束的转轴测量方法技术

本发明专利技术涉及一种基于拼接涡旋光束的转轴测量方法。基于完整涡旋光束的旋转多普勒效应已被广泛应用于转速测量，但均不能确定被探测物体旋转中心，非完整涡旋光束由于打破了光束的圆对称性，因此能够对被探测物体转轴位置敏感。在此基础上，通过在不同方位角向加载不同拓扑荷数的非完整涡旋光束产生拼接涡旋光束，提出了一种基于拼接涡旋光束的转轴测量方法。首先利用偏振片调整偏振方向，产生线性偏振光束，其次调节全息图的相位结构，得到不同方位角范围内具有不同拓扑荷数的拼接涡旋光束全息图，加载到空间光调制器上，之后，将线性偏振光束照射在空间光调制器上产生拼接涡旋光束，用于探测旋转物体，通过收集回波信号，使用计算机处理得到的频谱分布的不同确定物体转轴所在方位。该方法可以灵活调控不同方位角的拓扑荷数，实现装置简单、探测效率高，对实际测量中物体转轴位置的确定具有较大应用价值。中物体转轴位置的确定具有较大应用价值。中物体转轴位置的确定具有较大应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种基于拼接涡旋光束的转轴测量方法


[0001]本专利技术涉及一种基于拼接涡旋光束的转轴测量方法。本专利技术涉及全息计算、涡旋光制备、光学探测领域，采用复振幅调制的方法产生新型拼接涡旋光束用于旋转物体探测，通过分析一次照射得到的回波频谱，便能确定物体转轴所在方位。

技术介绍

[0002]涡旋光束是一种具有螺旋形波前和相位因子的特殊结构光束。自1992年涡旋光束具有轨道角动量这一特性被L.Allen等人发现以来，得到了国内外学者的广泛关注，目前涡旋光束已经被应用在在旋转探测、超大容量光通信、天文测量技术等众多领域。其中在遥感探测中，涡旋光束表现出巨大的潜力，基于涡旋光束的旋转多普勒效应应运而生，传统多普勒效应仅能检测平行于光束的平移运动速度，对于物体表面的旋转运动无能为力，而旋转多普勒效应能够有效对物体的角向运动敏感，产生频率偏移，从而测得旋转物体的转速，这极大弥补了传统雷达探测的缺陷。
[0003]但目前大多数旋转多普勒效应研究采用完整涡旋光束，仅能检测物体的转速大小、方向等信息，无法定位转轴位置，而非完整涡旋光束在保留了自身轨道角动量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于拼接涡旋光束的转轴测量方法，首先改变不同方位角范围内光束的相位结构，调制得到拼接涡旋光束的新型全息图，其次将激光器的出射光空间滤波并进行偏振调制后，照射在已加载新型全息图的空间光调制器上，产生拼接涡旋光束，之后，将拼接涡旋光束照射在旋转物体上，利用光电探测器接收散射光并转化为电信号，通过数据采集卡进行采样，最后根据建立的转轴位置与旋转多普勒频移谱的关系式，并结合已进行滤波、傅里叶变换处理后的旋转多普勒频谱，确定旋转物体转轴所在方位。2.根据权利要求1所述的一种基于拼接涡旋光束的转轴测量方法，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：任元，朱向阳，邱松，刘通，刘政良，丁友，唐若愚，文欣怡，刘明岳，
申请(专利权)人：中国人民解放军战略支援部队航天工程大学，
类型：发明
国别省市：