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远场光束扩展对光斑瞄准偏差影响的实验
  • ISSN号:1004-924X
  • 期刊名称:光学精密工程
  • 时间:0
  • 页码:602-608
  • 语言:中文
  • 分类:TN241[电子电信—物理电子学] P427.1[天文地球—大气科学及气象学]
  • 作者机构:[1]西安电子科技大学理学院,陕西西安710071
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(No.60771038)
  • 相关项目:目标激光距离多普勒成像
作者: 高明|吴振森|
中文摘要:

在远场大气环境下的激光瞄准过程中,大气湍流效应会造成光束的漂移和扩展,从而影响激光器的瞄准精度。本文基于修正的Von Karman湍流谱和部分相干光在湍流大气中的传输理论,设计了高斯光波经过大气湍流后的光场模拟软件,并在一定气象条件下,通过一种激光光轴瞄准偏差测试系统进行外场实验。该测试系统光束直径≤9mm,接收部分为120mm大口径光学镜头。研究了3km范围内强湍流条件下光束的传输特性;结合实验数据,分析了在湍流大气中远场光传播时波束扩展对激光瞄准精度的影响。基于文中研究结果设计的瞄准偏差补偿方案可提高系统在大气能见度10km范围内的瞄准精度。在激光传输距离〈3km,斜程仰角为0~45°时,激光光斑偏移计算误差≤0.1mrad。

英文摘要:

In the laser aiming process at far-field atmosphere, the atmospheric turbulent will result in beam spreading and wandering and the pointing accuracy of a laser is dropped seriously. Based on the modified Von Karman turbulence spectrum and the theory of partially coherent beam propagating, a light field simulation software of Gaussian beam propagating though atmospheric turbulence was developed, and the transmission characteristics of beam propagating through far-field strong atmospheric turbulence were investigated in a certain meteorological condition. A test system with a laser optical axis in beam diameter less than 9 mm and a large-calibre receiving lens in 120 mm was designed measuring the dynamic aiming deviation. At the same time, the relationship between the beam spr for eading and the variation of gravity center of laser spot was investigated in the range of 3 km and the in fluence of the beam spreading on laser aiming accuracy was analysed. Based on above results,the compensation scheme for aiming deviation can improve the laser aiming accuracy in an atmospherical visible range of 10 km. When the laser transmission distance is less than 3 km and the angles of elevation are 0-45°,the deviation error of a laser spot is equal to or less than 0. 1 mrad.

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期刊信息
  • 《光学精密工程》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 中国仪器仪表学会
  • 主编:曹健林
  • 地址:长春市东南湖大路3888号
  • 邮编:130033
  • 邮箱:gxjmgc@sina.com;gxjmgc@ciomp.ac.cn
  • 电话:0431-86176855 84613409传
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-924X
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1198/TH
  • 邮发代号:12-166
  • 获奖情况:
  • 三次获得“百种中国杰出学术期刊”,2006年获得中国科协择优支持基金,2007年获“吉林省新闻出版精品期刊奖”,2008年获“中国精品科技期刊”,2012年《光学精密工程》看在的3篇论文获得中国百...,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:22699