中国科学院上海光学精密机械研究所中国科学院空间激光通信与检验技术重点实验室, 上海 201800
设计了一种基于角度多普勒分辨的接发同轴反射层析激光成像雷达系统，给出了基本成像原理和数学表达，相应分析了目标横向距离分辨率和单个角度采样时间的关系。并在实验室平台上模拟远场衍射传输，获取探测目标的角度多普勒分辨的反射投影图，采用滤波反投影算法实现目标横截面图像重建。此方法采用相干外差探测，可以大大提高雷达接收信号灵敏度，同时不涉及光频空间相位和时间相位，成像中没有相位匹配过程，降低了实施技术难度，具有一定的实际意义和使用价值。
成像系统 激光成像雷达 反射层析 多普勒分辨 相干探测 外差平衡接收
中国科学院上海光学精密机械研究所中国科学院空间激光通信和检验技术重点实验室, 上海 201800
对菲涅耳望远镜合成孔径激光成像雷达进行了实验室尺度条件下的原理验证实验。实验中利用不同曲率半径、垂直正交偏振的两个球面波通过二维(2D)扫描方式照明远距离处的目标，接收望远镜接收到的目标回波经过偏振分光镜分成两束作为信号光和本振光进入2×4 90°桥接器，桥接器输出的四路光信号被两个平衡探测器接收，平衡探测器输出电信号经模数转换后经过复数化、两维相位二次项匹配滤波算法处理后可以重构出目标图像。对4.3 m处点目标和2D面目标进行了成像实验，取得了具有良好成像分辨率和对比度且带有散斑效应的预期成像结果，证明了该合成成像激光雷达概念的正确性。
遥感 合成孔径激光成像雷达 菲涅耳望远镜 光学桥接器 平衡接收 光束扫描 匹配滤波
中国科学院上海光学精密机械研究所， 中国科学院空间激光通信和检验技术重点实验室， 上海 201800
提出了一种菲涅耳望远镜全孔径合成成像激光雷达的概念，原理基于对目标进行同轴同心相位二次项偏振正交双光束扫描的光电数据收集以及光学和数字计算空间复相位解调的图像重构。具有两种工作模式即目标移动而光束一维扫描和目标静止而光束二维扫描，能够实现目标超光学分辨率极限的二维成像并具有三维成像能力。由于实施了空间对时间的传输信号转化并且采用了同轴光束相干探测和复数相位合成，提高了接收灵敏度和成像信噪比，大大降低了大气对于激光传输的影响，允许使用低质量的接收光学系统从而能大大增加接收光学口径而降低激光发射功率，由于使用了光桥接器使得整体光、电、机械结构更加简单。给出了详细原理叙述和数学分析。
遥感 合成孔径激光成像雷达 菲涅耳望远镜 相位二次项 光束扫描 光桥接器 相干探测和平衡接收 复值函数 时间空间域变换 重采样插值
1 华中科技大学 武汉光电国家实验室,湖北 武汉 430074
2 华为技术有限公司 光网络部,广东 深圳 518129
采用高斯函数近似方法以及傅里叶变换法分析推导出高速光纤通信技术中所采用的差分相位调制(differential phase-shift keying,DPSK)-平衡接收机系统中的差分非线性相位噪声Δφ的精确表示,把它应用于考虑了所有对接收机误码产生影响的噪声计算公式中,最终得出了DPSK-平衡接收机误码率最终完整的数学表达式,并用VPI软件进行了仿真验证。
差分相位调制(DPSK) 平衡接收机 马赫曾德尔干涉仪 误码率 非线性相位噪声 特征函数 反傅里叶变换
