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快速空间测角系统中偏振像差的分析与研究

李春艳 陆卫国 乔琳

快速空间测角系统中偏振像差的分析与研究

李春艳, 陆卫国, 乔琳
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  • 快速空间测角系统需要在一定的平移范围内均能实现测量功能,这就要求光束在接收单元具有一定的覆盖面积.受器件尺寸所限,选择对入射光束进行扩束,然而非正入射光经过系统会产生偏振态变化,存在偏振像差,引起测量误差.本文通过采用偏振光线追迹的方法,结合电磁场的边界条件,对快速空间测角系统中一定方位及入射角范围内的光束通过偏振棱镜后出射光束的偏振态变化与分布进行了理论研究及仿真分析;并通过搭建实验平台,利用平移接收单元来模拟不同的入射方位及角度变化.根据实验值与仿真结果的对比分析,得出在方位角为0时,测量误差较小,在方位角为90时,测量误差最大,且随平移距离(即入射角)的增大,测角误差增大.验证了偏振像差的存在对系统测角带来的影响及理论分析的正确性,并提出了改进措施.所得研究结果对优化系统结构并进一步提高系统性能具有一定的指导意义.
      通信作者: 李春艳, yanerlcy@163.com
    • 基金项目: 陕西省自然科学基金(批准号:2016JQ1026)、陕西省教育厅专项科研计划(批准号:15JK1659)和国家自然科学基金(批准号:11604263)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-07-24
  • 修回日期:  2017-09-28
  • 刊出日期:  2018-02-05

快速空间测角系统中偏振像差的分析与研究

  • 1. 西安邮电大学电子工程学院光电子技术系, 西安 710121;
  • 2. 中国科学院西安光学精密机械研究所, 西安 710119
  • 通信作者: 李春艳, yanerlcy@163.com
    基金项目: 

    陕西省自然科学基金(批准号:2016JQ1026)、陕西省教育厅专项科研计划(批准号:15JK1659)和国家自然科学基金(批准号:11604263)资助的课题.

摘要: 快速空间测角系统需要在一定的平移范围内均能实现测量功能,这就要求光束在接收单元具有一定的覆盖面积.受器件尺寸所限,选择对入射光束进行扩束,然而非正入射光经过系统会产生偏振态变化,存在偏振像差,引起测量误差.本文通过采用偏振光线追迹的方法,结合电磁场的边界条件,对快速空间测角系统中一定方位及入射角范围内的光束通过偏振棱镜后出射光束的偏振态变化与分布进行了理论研究及仿真分析;并通过搭建实验平台,利用平移接收单元来模拟不同的入射方位及角度变化.根据实验值与仿真结果的对比分析,得出在方位角为0时,测量误差较小,在方位角为90时,测量误差最大,且随平移距离(即入射角)的增大,测角误差增大.验证了偏振像差的存在对系统测角带来的影响及理论分析的正确性,并提出了改进措施.所得研究结果对优化系统结构并进一步提高系统性能具有一定的指导意义.

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