合成孔径激光成像雷达光学接收望远镜主镜的尺度大于波长3～6个数量级，其光频接收与射频接收有原理差别。在合成孔径激光成像中，目标的反射回波到达合成孔径激光成像雷达光学接收天线时，随着距离变化相对于光学天线将产生不同的波面像差或者波前形状，通过接收望远镜在光电探测器面上与本振光束合成进行外差探测时，波面像差将极大影响外差光电探测效率，甚至导致探测失效。因此克服回波信号的波面像差，保证外差探测是实现合成孔径激光成像的关键光学问题。同时在合成孔径激光成像雷达运动方向上产生目标的相位二次项历程是保证运动方向上孔径合成成像的必要条件。

合成孔径激光成像首先在国外实验室实现验证，但是这些实验属于细小光束的近距离模拟，没有采用真实光学望远镜接收天线［1，2］。在美国国防先进研究计划局支持下，美国雷声公司和诺斯罗普·格鲁门公司2006年分别实现了机载合成孔径激光雷达试验，但是基本没有考虑望远镜光学天线的接收波面像差或者波前形状的影响［3］。

合成孔径激光成像雷达的光学接收天线采用光学望远镜，望远镜不仅具有光学信号的收集接收功能，事实上也具有离焦操作的波面变换作用。本节把目标回波传播分为3个区域：瑞利-索末菲区、菲涅耳区和夫琅禾费区。提出采用望远镜离焦的波面变换消除回波信号的波面像差，或者等效地在望远镜出瞳或入瞳放置补偿相位平板的相位偏置方法，以实现有效的外差探测，并接收运动方向上的目标相位二次项历程，保证雷达运动方向上的目标孔径合成成像，这是实现合成孔径激光成像的具有光学特点的关键技术。

根据接收望远镜主镜直径（D）、有效合成孔径长度（L）和传播距离（z）的不同，激光回波的传播特性也不同，可以区分为3种区域［4］，回波将具有不同的像差。

菲涅耳区：当时，目标的散射点回波在望远镜入瞳上产生的场强波前为

这是一个相位二次项离轴抛物面，其中（sx，sy）为目标点的横向位置。(www.daowen.com)

夫琅禾费区：菲涅耳传播中进一步当时，有

这是一个相位二次项和线性倾斜项的结合。

瑞利-索末菲区：当距离太近而不能满足菲涅耳传播条件时，属于近场球面波传播，有

包含了二次项相位和更高阶的相位项。