1 华北光电技术研究所 固体激光技术重点实验室,北京 100015
2 中国航空研究院,北京 100029
为实现雷达远距离动目标实时跟踪探测,单脉冲线性调频脉冲压缩算法和 V 型啁啾调频脉冲压缩算法为快速获得运动目标的距离速度信息提供算法基础。结合脉冲压缩算法优势以及两种波形脉压算法的弊端,利用V型啁啾调频脉冲发射波形,提出采用三角调频滤波处理方法,以解决目标的距离、径向速度值及速度方向信息同时获取的难题,为单脉冲实现速度矢量信息的隐蔽探测提供解决方案。通过搭建脉冲激光相干测量实验平台,在接收镜头后连接17.618 km延迟光纤以延长目标往返距离,对转速从−3.67~3.67 m/s的转盘进行速度距离测量。在40 MHz调制带宽, ${\text{4}}{\text{.096 μs}}$调制脉宽,2.5 GS/s采样率条件下成功实现单脉冲距离速度多维信息获取,并对测速准确性进行评估,距离测量精度达到0.33 m,速度测量精度为0.061 m/s。
激光雷达 径向速度 啁啾调频 相干测量 lidar radial velocity chirp frequency modulation coherent measurement 红外与激光工程
2023, 52(12): 20230294
1 中国科学院 光电研究院 计算光学成像技术重点实验室, 北京 100094
2 中国科学院大学 光电学院, 北京 100094
针对工业检测中对微米量级测量精度、秒级测量时间的检测需求, 提出了全视场外差短相干形貌测量方案。本方案采用短相干光源, 实现大步长测量, 节约扫描时间; 采用全视场外差技术, 实现干涉轮廓的快速反演, 在抑制振动、直流噪声对测量精度影响的同时, 提高数据反演的效率。搭建了实验验证系统, 对测量时间和测量精度进行了实验验证, 结果表明, 系统的探测时长小于10 s, 测量精度优于2 μm。后续经进一步优化设计, 探测时间可小于5 s, 探测精度优于微米量级。该方案具有测量速度较快和测量精度较高等优势, 在对效率要求较高的工业检测领域具有一定的应用前景。
光学测量 三维形貌 短相干测量 全视场外差 optical measurement three-dimensional profilometry short coherent light source full-field heterodyne
激光相干探测相比于直接探测具有更高的灵敏度,使其在短程民用领域和远程**安全领域的应用表现突出。文中,重点回顾了激光相干测量在**和安全领域的应用,如伪装或部分隐藏目标的分类与识别,以及地雷的声光探测。并结合当下激光相干探测在车载自动驾驶领域的前沿发展,展望了激光相干探测未来在**及**领域的发展趋势。
激光相干探测 激光相干测量 激光雷达 激光器 laser coherent detection laser coherent measurement laser radar laser
北京理工大学光电成像技术与系统教育部重点实验室, 北京 100081
大气风场的测量对****、天气预报、航空航天等都有重要意义,目前我国缺乏有效的大尺度风场的综合探测能力。激光雷达(LiDAR)是迄今为止唯一能够直接获得三维风场廓线的测量工具,提出的天基相干多普勒激光雷达利用光外差探测技术获得激光多普勒频移信息,求取被测对象的径向速度分量,较之传统的非相干激光测风雷达,具有时-空分辨力高、灵敏度高的优点,特别是在体积、重量、功耗上拥有突出优势。阐述了天基相干激光测风雷达的原理与方法,分析了其中的关键技术,并对未来激光测风雷达的天基实现可行性和应用前景进行了展望。
测量 激光雷达 相干测量 风场测量 卫星有效载荷 激光与光电子学进展
2015, 52(10): 101201
福建师范大学光电信息与工程学院, 福建 福州 350007
近年来,定量相位成像技术在生物组织及细胞成像方面受到广泛的运用。定量成像技术最初采用的光源主要为激光和超发光二极管,如今主要采用白光成像,它可以克服散斑的影响,提高轴向分辨率。介绍了低相干测量技术相关原理,利用16 阶二元相位光栅衍射的方法实现了对Holoeye Pluto 数字电寻址式液晶空间光调制器(SLM)绿光伽马校正,从而得到了相位与灰度之间的线性关系。搭建实验装置,在同一光路中完成伽马校正与定量成像。计算出奥林巴斯的20×物镜相衬环的实际大小,制作相位分别为0,π/2 ,π 和3π/2 的相位环光栅。加载相位环光栅到液晶空间光调制器上完成对散射光的相位调制。确认了绿光可运用于空间干涉显微(SLIM)调制,并初步实现了SLIM观察,对今后SLIM 研究具有一定的意义。
测量 定量成像 低相干测量 液晶空间光调制器 伽马校正 相位环光栅 激光与光电子学进展
2014, 51(12): 121204
浙江大学现代光学仪器国家重点实验室, 杭州 310027
研究一种高精度单模光纤偏振态模式耦合干涉测量方法,运用短相干长度光源,克服了传统的强度型测量光纤及光纤无源器件方法的缺点。该系统不仅可使测量精度达到-80 dB,且可以精确地测量耦合点位置,位置分辨率小于10 mm。并给出对Lyot型光纤去偏器的测量结果
白光干涉 光纤模式分布 相干测量
本文采用数字分析方法研究了相干照明下摄像机的空间分辨率、数字滤波和离焦诸因素对微粒直径的测量精度的影响,提出了一种简单的判焦方法。实验结果与理论分析一致。
相干测量 微粒尺寸测量