理论教育 直视SAIL:外场实验的探究

直视SAIL:外场实验的探究

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:1)可见光波段直视SAIL实验发射采用波长为532 nm,功率为5 W的连续Nd:YAG激光器。发射主镜为Φ200 mm,焦距为1.2 m。采用该系统对1.2 km的室外反射条带组成的字母“E”进行成像实验,最终的成像结果如图11-36所示,获得良好的聚焦图像。2)近红外波段直视SAIL实验1 550nm波段直视合成孔径激光雷达如图11-38所示,采用了半导体DFB激光种子源加光纤放大器的光源结构,显著减小了系统体积、功耗和复杂度,并提高了系统环境稳定性。

直视SAIL:外场实验的探究

1)可见光波段(波长532 nm)直视SAIL实验

发射采用波长为532 nm,功率为5 W的连续Nd:YAG激光器。偏振正交的两光束为H光路和V光路,一组对称轴(Y轴)平行的两个柱面镜1和2,分别位于H和V光路中,并沿着垂直对称轴方向(交轨向)相对扫描,速率为1 mm/s,在目标面产生线性相位变化,柱面镜焦距为60 mm,口径为14 mm×14 mm,系统如图11-35所示。其中H光路中另有一个对称轴为X轴的柱面镜3,焦距为60 mm,口径为14 mm×14 mm,搭载平台转动时在顺轨向产生二次项相位历程。发射主镜为Φ200 mm,焦距为1.2 m。旁轴接收望远镜主镜为Φ200 mm,焦距为1.2 m,接收信号经光桥接器实现自差相干后,由PMT进行信号采集。

采用该系统对1.2 km的室外反射条带组成的字母“E”进行成像实验,最终的成像结果如图11-36所示,获得良好的聚焦图像。图11-37给出了230 m距离室外漫反射铝材料的飞机模型成像。

2)近红外波段(波长1 550 nm)直视SAIL实验

1 550nm波段直视合成孔径激光雷达如图11-38所示,采用了半导体DFB激光种子源加光纤放大器的光源结构,显著减小了系统体积、功耗和复杂度,并提高了系统环境稳定性。

375m距离实验目标由一个3 cm×3 cm的目标和两个1 cm×1 cm目标构成,如图11-39所示,上下两个1 cm目标的内部细节结构方向互相垂直以验证目标细节结构对回波的影响。二维成像结果如图11-40(a)所示,可见下面的1 cm目标回波信号极弱。交轨向信号分布如图11-40(b)所示,顺轨向信号分布如图11-40(c)所示,点目标二次相位历程如图11-40(d)所示。由图可见,该系统交轨向半高全宽分辨率为0.7 cm,等效于45°侧视距离分辨率0.99 cm;顺轨向半高全宽分辨率为0.6 cm,达到项目预订1 cm分辨率的技术指标。(www.daowen.com)

面目标采用3M反射纸材料裁剪而成,成像结果如图11-41所示。

航空铝材制作的飞机模型如图11-42(a)所示,成像结果如图11-42(b)所示。

图11-40 375 m距离目标二维成像结果、信号分布与二次相位历程

(a)二维成像结果;(b)交轨向信号分布;(c)顺轨向信号分布;(d)二次相位历程

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