检索结果-内蒙古大学图书馆

红外与激光工程 2013年第7期42卷 1788-1792页

作者：张冰娜黄庚华舒嵘王建宇中国科学院上海技术物理研究所空间主动光电技术与系统实验室上海200083

在深空或空间小目标的探测中,需要利用脉冲式激光雷达测量与目标之间的距离。当距离目标由几十千米到几十米范围变化时,探测器接收到的光通量动态范围达60 dB以上。要确保在整个量程范围内信号不饱和,需要采用复合型的自动增益控制技术... 详细信息

在深空或空间小目标的探测中,需要利用脉冲式激光雷达测量与目标之间的距离。当距离目标由几十千米到几十米范围变化时,探测器接收到的光通量动态范围达60 dB以上。要确保在整个量程范围内信号不饱和,需要采用复合型的自动增益控制技术。除了采用电子学的自动增益方法外,提出了一种自动调整接收光学通光口径的方式,通过对直流电机驱动的电动镜头光圈调整环的逐级调整,实现各级之间2倍光通量的变化。设计并实现了光圈、焦距、聚焦均由直流电机控制的电动镜头的驱动及控制电路,并搭建光路对孔径光阑进行标定,结果表明可以分为8级,且具有很好的重复性,使得全量程范围内准确度达厘米精度测距功能的实现成为可能。

关键词：深空探测激光主动探测高精度测距孔径光阑电动镜头

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机载高光谱可见近红外/短波红外模块视轴角自校正方法研究

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红外与毫米波学报 2023年第6期42卷 853-864页

作者：郭然王跃明中国科学院上海技术物理研究所空间主动光电技术重点实验室上海200083 中国科学院大学北京100049

外视场拼接是实现机载高光谱成像系统同时具有大视场与宽光谱采样范围的有效方式。由于各个成像单机独立安装,对应的可见近红外模块单机与短波红外模块单机之间的视轴角会在设备长时间运行后产生变化,视轴角的变化会对可见/短波红外的... 详细信息

外视场拼接是实现机载高光谱成像系统同时具有大视场与宽光谱采样范围的有效方式。由于各个成像单机独立安装,对应的可见近红外模块单机与短波红外模块单机之间的视轴角会在设备长时间运行后产生变化,视轴角的变化会对可见/短波红外的数据融合效果产生负面影响。而视场重叠使基于对极几何和平面单应性的校正方法不能有效地解算出对应可见/短波红外单机之间的视轴角,因此无法对视轴角偏差导致的图像失配进行修正。针对使用外视场拼接来扩大总视场和总响应带宽特点的机载高光谱成像系统,本文提出了一种视轴角和焦距校正算法。通过使用多级特征筛选方法,结合最小化重投影误差,实现了可见近红外/短波红外对应单机之间视轴角与相对焦距的自校正,提高了图像配准精度。该算法已经应用于AMMIS机载大视场高光谱成像仪。实验结果表明,该方法最大平均误差小于0.2像素,且对倾斜放置的相机也具有很好的适应性。

关键词：视轴角校正航空高光谱可见近红外/短波红外多模块

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面阵探测器点目标探测随机误差度量方法研究

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光学学报 2021年第4期41卷 43-50页

作者：刘负负王旭张亮中国科学院上海技术物理研究所空间主动光电技术重点实验室上海200083 中国科学院大学北京100049

为了提高星地光通信中捕获跟踪瞄准系统的目标探测精度,需要对面阵探测器上信标光斑位置探测的随机误差进行高精度分析评估。基于影响光斑探测的多种随机因素,建立了不依赖于目标信号点扩散函数的质心定位噪声等效角(NEA)模型,并仿真了... 详细信息

为了提高星地光通信中捕获跟踪瞄准系统的目标探测精度,需要对面阵探测器上信标光斑位置探测的随机误差进行高精度分析评估。基于影响光斑探测的多种随机因素,建立了不依赖于目标信号点扩散函数的质心定位噪声等效角(NEA)模型,并仿真了不同因素对NEA的影响。结果显示,不同目标信号点扩散函数下的NEA的变化趋势相似:随噪声的增大而增大,随信号强度的增大而减小,随光斑半径的增大而增大。不同目标信号点扩散函数下所计算出的NEA数值不同,最大差异小于30%。研究结论为目标位置探测的随机误差提供了测量方法和理论分析依据,对远距离星地光通信链路的建立与保持具有重要意义。

关键词：探测器质心探测面阵探测器噪声等效角光通信

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月面成像合成孔径激光雷达性能分析

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红外与激光工程 2013年第3期42卷 621-625页

作者：徐显文洪光烈张琨锋胡以华舒嵘中国科学院上海技术物理研究所空间主动光电技术与系统实验室上海200083

合成孔径激光雷达(SAL)是一种高分辨率的主动式成像雷达,具有全天时、作用距离远的特点。以嫦娥一号绕月卫星平台为例,分析了基于月面成像的合成孔径雷达的若干问题。首先,详细推导了光外差探测信号的复数表达形式。然后,在光子受限状态... 详细信息

合成孔径激光雷达(SAL)是一种高分辨率的主动式成像雷达,具有全天时、作用距离远的特点。以嫦娥一号绕月卫星平台为例,分析了基于月面成像的合成孔径雷达的若干问题。首先,详细推导了光外差探测信号的复数表达形式。然后,在光子受限状态下,运用统计光学原理,分析了探测信号的统计特性和信噪比。最后,基于绕月卫星平台,推导了SAL系统的相关参数和探测器获得的单个像元光子数,论证了该系统在理论上的可行性。

关键词：合成孔径激光雷达信噪比光子数光子受限

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基于光学锁相环的编码合成孔径激光雷达系统设计与实验验证

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光学学报 2022年第6期42卷 128-135页

作者：方付平胡恒鄢朋朋李兆洋吕银环徐卫明舒嵘中国科学院上海技术物理研究所空间主动光电技术重点实验室上海200080 中国科学院上海技术物理研究所上海200080 中国科学院大学北京100049

合成孔径激光雷达具有成像分辨率与探测距离无关的特点。与微波相比,激光波长至少小3个数量级,因此能实现更高分辨率的成像,但是波长更短时成像更容易受系统自身引入的相位误差的影响,从而导致成像模糊。为了消除该误差对成像的影响,提... 详细信息

合成孔径激光雷达具有成像分辨率与探测距离无关的特点。与微波相比,激光波长至少小3个数量级,因此能实现更高分辨率的成像,但是波长更短时成像更容易受系统自身引入的相位误差的影响,从而导致成像模糊。为了消除该误差对成像的影响,提出采用光学锁相环(OPLL)技术抑制编码合成孔径激光雷达的系统随机相位噪声。在发射端,激光信号经编码信号驱动的电光调制器调制后用于探测目标;在接收端,对接收到的回波信号与本振光进行正交解调。所提出的基于OPLL的编码合成孔径激光雷达工作在1550 nm波段,调制带宽为1.25 GHz,脉冲重复频率最高可达1.2 MHz/s。实验结果表明,在没有OPLL时,系统随机相位波动大于100 rad,采用OPLL后,系统内部相位稳定度优于0.1 rad,大幅度提高了系统自身的相位稳定度和方位向合成成像精度。

关键词：相干光学合成孔径雷达光学锁相环误差传递函数相位稳定度

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基于空频域特征的白天星地信标光跟踪算法

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中国激光 2019年第2期46卷 183-190页

作者：张子玄贾建军强佳张亮中国科学院上海技术物理研究所空间主动光电技术重点实验室上海200083 中国科学院大学北京100049

提出了一种白天信标光图像跟踪算法。分析了太阳光反射进相机视场的噪声以及探测器噪声在空域和频域的特点,使用两个频域滤波器检测候选区域。研究结果表明,所提算法具有较高的精度、较快的速度以及较高的可靠性,可用于白天环境下星地... 详细信息

提出了一种白天信标光图像跟踪算法。分析了太阳光反射进相机视场的噪声以及探测器噪声在空域和频域的特点,使用两个频域滤波器检测候选区域。研究结果表明,所提算法具有较高的精度、较快的速度以及较高的可靠性,可用于白天环境下星地信标光的跟踪探测。

关键词：光通信捕获跟踪瞄准系统信标光跟踪频域滤波

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基于摆停模式的航空大视场面阵热成像技术

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红外与毫米波学报 2017年第3期36卷 330-335页

作者：刘毓博王义坤韩贵丞刘敏姚波杨暄舒嵘蔡能斌亓洪兴中国科学院上海技术物理研究所上海200083 中国科学院空间主动光电技术重点实验室上海200083 中国科学院大学北京100040 上海市现场物证重点实验室上海200083

针对目前基于单元探测器和线列探测器的红外成像仪不能较好兼顾大视场、高空间分辨率、高温度灵敏度的问题,研制了一套基于非制冷型面阵红外探测器的大视场热红外成像仪,实现了75°大视场、0.4 mrad空间分辨率和50 m K(NEΔT)温度... 详细信息

针对目前基于单元探测器和线列探测器的红外成像仪不能较好兼顾大视场、高空间分辨率、高温度灵敏度的问题,研制了一套基于非制冷型面阵红外探测器的大视场热红外成像仪,实现了75°大视场、0.4 mrad空间分辨率和50 m K(NEΔT)温度灵敏度指标.建立了面阵摆扫图像畸变校正模型,较好地解决了面阵摆扫图像定位精度低和图像拼接裂缝问题.研究成果对大视场面阵摆扫红外成像技术的发展具有重要的参考价值.

关键词：大视场高分辨率非制冷型面阵红外探测器几何畸变

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微弧度量级远场发散角光束发射系统的设计与实现

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中国激光 2018年第6期45卷 141-146页

作者：况耀武何志平袁立银张亮舒嵘中国科学院上海技术物理研究所中国科学院空间主动光电技术重点实验室上海200083 中国科学院大学北京100049

建立了发射光束通过带有波像差的望远镜系统后的远场光斑分布数学模型,采用数值计算,结合Monte Carlo方法分析了波像差方均根(RMS)值对发射光束远场发散角的影响,据此确定望远镜波像差的容差,以实现特定发射光束的远场发散角。结果表明... 详细信息

建立了发射光束通过带有波像差的望远镜系统后的远场光斑分布数学模型,采用数值计算,结合Monte Carlo方法分析了波像差方均根(RMS)值对发射光束远场发散角的影响,据此确定望远镜波像差的容差,以实现特定发射光束的远场发散角。结果表明:对于采用偏轴发射方案的激光通信系统,当望远镜的波像差RMS值优于0.13λ(λ为光束的波长)时,发射光束远场发散角小于10μrad,当RMS值小于0.2λ时,发射光束远场发散角小于16.2μrad,且仍有60%的概率小于10μrad。在实验室中,不同温度下望远镜波像差及其对应的发射光束远场发散角的测试结果很好地验证了以上分析结果。

关键词：光通信激光传输远场发散角 Zernike多项式激光通信

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水汽差分吸收激光雷达发射机935 nm高功率光参量振荡器

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红外与激光工程 2018年第12期47卷 113-121页

作者：洪光烈梁新栋肖春雷孔伟舒嵘中国科学院上海技术物理研究所中国科学院空间主动光电技术重点实验室上海200083 中国科学院大学北京100049

水汽分子的3ν强振动吸收带位于935 nm附近,差分吸收激光雷达在这个波段具有高探测灵敏度。不幸这一波段位于Ti:Sapphire激光器增益带宽的边缘和Cr:Alexandrite激光器增益带宽之外,染料激光器有较高的自发荧光成分而使其光谱纯度不高,... 详细信息

水汽分子的3ν强振动吸收带位于935 nm附近,差分吸收激光雷达在这个波段具有高探测灵敏度。不幸这一波段位于Ti:Sapphire激光器增益带宽的边缘和Cr:Alexandrite激光器增益带宽之外,染料激光器有较高的自发荧光成分而使其光谱纯度不高,光参量频率转换器可以用作该波段水汽差分吸收激光雷达的发射机。动态稳定的环形谐振腔中有一对走离补偿的、70.7°切角的KTP非线性晶体。它由种子注入单纵模Nd:YAG激光器的二倍频532 nm光脉冲泵浦,脉冲重复频率10 Hz。通过935 nm分布反馈半导体激光器种子注入和"ramp-hold-fire"方法,主动锁定光参量振荡器谐振腔的腔长。发射机平均输出功率达到4.5 W,脉冲长度6 ns,光(532 nm)-光(935 nm)转换效率大于17%,光频的短程和长程频率稳定性30 MHz(RMS)。光束质量M2大约7.8,光谱纯度可以达到99.9%。它将是空间探测大气水汽廓线遥感器的候选光源之一。

关键词：差分吸收激光雷达发射机光参量频率转换器 KTP晶体腔长稳定

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基于实时视轴跟踪的像移补偿技术研究

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红外与毫米波学报 2015年第6期34卷 757-762页

作者：王义坤韩贵丞亓洪兴马彦鹏姜博刘敏姚波舒嵘中国科学院上海技术物理研究所空间主动光电技术重点实验室上海200083 西北大学陕西西安710000

为解决画幅式扫描红外成像技术中翼展摆扫引起的严重像移问题,提出了一种基于实时视轴跟踪的像移补偿技术,对于瞬时视场为100μrad的成像系统,像移补偿精度可达±0.005°(±87.3μrad),补偿效果优于1个像元。该技术能够实... 详细信息

为解决画幅式扫描红外成像技术中翼展摆扫引起的严重像移问题,提出了一种基于实时视轴跟踪的像移补偿技术,对于瞬时视场为100μrad的成像系统,像移补偿精度可达±0.005°(±87.3μrad),补偿效果优于1个像元。该技术能够实现翼展摆扫像移的高频补偿,研究成果对推动机载红外成像技术向宽视场、高空间分辨率方向进一步发展具有重要意义。

关键词：画幅式扫描红外成像翼展摆扫像移补偿实时视轴跟踪

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