1）结构和原理

顺交轨向的整体波面操控采用透射式正交偏振等光程反转光场双臂结构，其波面操控结构如图5-5所示，采用马赫-曾德尔偏振干涉仪结构将入射光束分为正交偏振分离的两个空间通道，在每个通道中安置顺轨向相位二次项历程所需的柱面镜和交轨向相位线性项调制所需的柱面镜，交轨向柱面镜带有扫描驱动器，通过单扫描驱动器平移运动实现，其双柱面镜初始位置及其运动如图5-6所示，两个通道的柱面镜组合对光束进行波面变换从而产生两个同轴偏振正交的扫描发射波面，并通过发射光学主镜直接成像到目标面，实现包括一维距离分辨／一维孔径合成的直视合成孔径激光成像雷达所需的照明波面。下面对其运动进行详细的数学分析。

图5-5　透射式正交偏振等光程反光场双臂结构

图5-6　双柱面镜初始位置及其运动

2）分析

（1）交轨向。对于双柱面镜（或者双球面镜）在窗口面上有正向相对运动，有为球面镜或者柱面镜焦距，两偏振正交内光场交轨向相位调制函数可分别写为

式中，s为光学中心与快时间采样起点的偏移位置，Lm为最大的距离调制量，T=Ts为运动周期，Ts为顺轨向发射和采样周期，tn，f为快时间。通过上式可获得交轨向相位差调制函数为

式中，距离调制函数为

读取窗口宽度为Trd=Ts／K，通过泰勒展开，两个正交偏振内光场的相位差函数可展开为

在线性近似下，有

令线性运动速度为

(www.daowen.com)

则有

则最终外光场为

其中，目标面是交轨向波前等效焦距（曲率半径）为，目标面上波面运动速度为Vx=Mvx。

当采样时间内的移动调制量为

等效目标面上的移动调制量为

上述三次项的非线性效应将在后面章节讨论。

（2）顺轨向分析。采用双柱面镜在窗口面上，有为柱面镜焦距。即有

在外场即为

式中，

这样即获取了交轨向相位线性项调制以及合成孔径所需的顺轨向相位二次项历程。