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多子光束相干发射小目标探测研究

连天虹 王石语 蔡德芳 李兵斌 过振

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多子光束相干发射小目标探测研究

连天虹, 王石语, 蔡德芳, 李兵斌, 过振

Coherent emitting of multiple sub-beams for small target detection

Lian Tian-Hong, Wang Shi-Yu, Cai De-Fang, Li Bing-Bin, Guo Zhen
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  • 提出了一种多子光束相干发射方案以提高对远距离小目标的探测能力. 将激光器发出的光束等功率地分为若干子光束,在空间按一定的排列平行发射. 子光束来自同一激光源,具有很好的相干性,将在目标面上产生干涉. 计算结果表明:子光束在目标面上产生干涉主峰,理想情况下,其峰值为单光束直接发射光强的N(N为子光束数目)倍,用此主峰照射目标实现探测;目标越小,此方案相对于直接发射的优势越突出. 实际中应适当压缩光束发散角,以增大照射到目标上的总功率. 发射镜的位置和角度抖动使目标面上光强闪烁且光斑畸变,为获得稳定、且峰值为单光束直接发射光强N倍的干涉主峰,发射镜的位移控制精度需达到0.1λ(λ为光波长),角度控制精度需达到0.2θ(θ为光束发散角).
    A method for multiple sub-beams coherently emitting is put forward to improve the ability of laser to detect small targets in a long distance. The laser beam is split into many sub-beams with equal power parallelly emitted to the target in a certain arrangement. The sub-beams produce interference pattern on the target plane due to the fact that they are from the same laser source and have good coherence. Calculated results show that an interference peak is produced. Ideally, the maximum intensity would be N times as large as the intensity of the single beam emitted directly, where N is the number of the sub-beams. The detection is realized by using the interference peaks, and it will benefit especially to the detection of small targets. Beams divergence should be reduced to let a greater power to the target. In order to control the light intensity instability and the spot distortion, the jitters of the emitting mirrors must be controlled as well. Results show that a position accuracy of 0.1λ and an angle accuracy of 0.2θ are needed to have a stable and ideal interference peak, where λ is the wavelength and θ is the divergence angle of the beam.
    • 基金项目: 固体激光国家重点实验室基金(批准号:51438010201DZ01)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the Foundation of State Key Laboratory of Solid-State laser, China (Grant NO. 51438010201DZ01).
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-09-25
  • 修回日期:  2013-10-30
  • 刊出日期:  2014-02-05

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