基于階梯相位調制的窄譜激光主動照明均勻性

羅文 陳天江 張飛舟 鄒凱 安建祝 張建柱?

1) (北京應用物理與計算數學研究所, 北京 100094)

2) (中國工程物理研究院應用電子學研究所, 綿陽 621900)

3) (中國工程物理研究院流體物理研究所, 綿陽 621900)

4) (中國工程物理研究院研究生院, 北京 100088)

提出一種基于階梯相位調制的窄譜激光主動照明方法, 利用階梯型相位調制器對窄譜激光進行相位調制, 提高照明激光到達目標處的光斑均勻性和穩定性.建立了窄譜激光階梯相位調制和照明激光遠場光斑均勻性的理論模型, 搭建了光束經過1.8 km水平傳輸的窄譜激光主動照明實驗平臺, 通過5階梯相位調制器對0.05 nm線寬的照明激光進行相位調制, 實現了照明激光遠場光斑勻化實驗.實驗結果表明, 通過5階梯相位調制器進行相位調制后, 遠場光斑包含57%能量區域的空間閃爍率從0.73改善到0.33, 中心光強時間閃爍指數從0.38改善到0.14, 照明激光遠場光斑均勻性和穩定性都得到明顯提升.

1 引 言

主動激光照明是主動跟蹤、主動成像、目標識別、激光瞄準等領域的關鍵技術[1-4].由于大氣湍流的隨機擾動及單波長照明激光高相干性, 主動照明激光到達目標處的光斑呈散斑分布且隨時間快速變化[5,6], 使照射到目標上的光能量隨時間快速變化, 目標回光光子數強烈起伏, 嚴重影響系統對目標的成像清晰度、探測識別率、跟蹤瞄準精度[7-9].如何抑制大氣湍流引起的隨機散斑效應,提高遠場光斑均勻性和穩定性成為主動激光照明技術迫切需……