1 国防科技大学脉冲功率激光技术国家重点实验室，安徽 合肥 230037
2 国防科技大学电子制约技术安徽省重点实验室，安徽 合肥 230037
受光子探测概率和探测器死时间的影响，多次累积得到的光子探测概率分布信号相对于真实目标回波信号往往会产生畸变，影响准确目标信息的提取。为此开展低信噪比条件下光子探测回波信息恢复方法研究，基于光子探测回波模型，提出基于局部退火的目标回波粒子群优化算法。仿真结果表明，不同信噪比条件下目标回波信号恢复性能的稳定性较好，在仿真条件下，算法得到的回波信号与真实回波信号的差异度控制在0.005以下，测距误差保持在3.4 cm以下。实验结果表明，该算法也能较好地恢复纵深目标信息，得到的目标纵深距离信息误差为3.45 cm。
遥感 光子探测 信息恢复 波形畸变 测距误差 目标回波 中国激光
2023, 50(10): 1010002
胡以华 1,2,3,*张鑫源 1,2,3韩飞 1,2,3王一程 1,2,3[ ... ]侯阿慧 1,2,3
1 国防科技大学电子对抗学院脉冲功率激光技术国家重点实验室，安徽 合肥 230037
2 国防科技大学电子对抗学院先进激光技术安徽省实验室，安徽 合肥 230037
3 国防科技大学电子对抗学院电子制约技术安徽省重点实验室，安徽 合肥 230037
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Pulsed Power Laser Technology, National University of Defense Technology, Hefei 230037, China
2 Anhui Provincial Key Laboratory of Electronic Restriction, National University of Defense Technology, Hefei 230037, China
The first photon bias of photon detection results in distortion of the photon waveform, which seriously affects the accurate acquisition of target information. A rapid universal recursive correction method is proposed, which is suitable for multi-trigger and single-trigger modes of photon detection. The calculation time is 2 to 3 orders of magnitude faster than that of Xu et al.’s method. In the experiment, we have obtained good correction results for area targets and targets with varying depths. When the average number of echo photons is 0.89, the correlation distance of the correction waveform is reduced by 85%.
photon counting Lidar waveform correction waveform distortion single pixel Chinese Optics Letters
2021, 19(5): 052701
1 国防科技大学脉冲功率激光技术国家重点实验室, 安徽 合肥 230037
2 先进激光技术安徽省实验室, 安徽 合肥 230037
基于弹道粒子-团簇模型,模拟了多分散生物凝聚粒子模型,采用离散偶极子近似方法计算了具有不同孔隙率、原始颗粒数量、粒径分布方式的多分散生物凝聚粒子模型的消光系数,分析了孔隙率、原始颗粒数量和粒径分布对凝聚粒子消光特性的影响。结果表明:多分散生物凝聚粒子的消光系数随着孔隙率的增大而减小;凝聚粒子包含的原始颗粒数量越多,粒径分布的均值越大,消光系数越大;粒径分布方差对消光系数没有明显的影响。本研究结果为全面理解生物凝聚粒子的消光性能以及生物消光材料的制备提供了参考。通过改变生物凝聚粒子的孔隙率、原始颗粒数量和粒径分布可以提高生物材料的消光性能。
材料 凝聚粒子 离散偶极子近似 消光系数 影响因素
1 国防科技大学脉冲功率激光技术国家重点实验室, 安徽 合肥 230037
2 国防科技大学电子制约技术安徽省重点实验室, 安徽 合肥 230037
光子测距具有灵敏度高,探测距离远的特点,目标形状和姿态对光子测距的影响不可忽略。针对扩展平面、球面和非球面三种典型目标,建立了扩展目标光子探测回波概率分布模型,推导出不同倾斜角下混有时空分布的光子回波概率分布一般方程。实验表明,扩展平面的光子回波概率分布与数值计算结果一致。理论仿真分析了扩展目标的光子回波概率分布特性,讨论了光子测距误差与扩展目标类型和倾斜角间的变化规律。结果表明:平均回波光子数为3.9,目标处激光光斑半径为0.2m,倾斜角小于20°时不同扩展目标间的光子测距误差小于1.23mm;光子测距误差随着目标倾斜角的增大逐渐增大,且扩展平面目标测距误差受倾斜角影响最大。
激光光学 光子测距 测距误差 扩展目标 概率分布 回波特性
1 国防科技大学 脉冲功率激光技术国家重点实验室，安徽 合肥 230037
2 先进激光技术安徽省实验室，安徽 合肥 230037
3 国防科技大学，安徽 合肥 230037
作为消弱红外成像设备或系统性能的重要手段，人工制备的红外消光材料成为各国争相研究的对象，并取得了阶段性的研究成果。从金属材料、膨胀石墨、纳米材料、水基泡沫、生物材料和复合材料等方面介绍了人工制备红外消光材料的研究现状，阐述了粒子-团簇、团簇-团簇等消光材料粒子凝聚模型，介绍了Mie散射方法、离散偶极子近似方法、T矩阵方法和时域有限差分法等几种典型的消光性能计算方法。分析认为，未来人工制备的红外消光材料将朝着持续时间长、成本低、施放形式多样和环保无毒等方向发展。
红外与激光工程
2020, 49(7): 20201018
