上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 20093
涡旋光携带轨道角动量，具有螺旋相位，其坡印廷矢量与光轴存在夹角。涡旋光坡印廷矢量的角向分量会引起旋转多普勒效应，可对旋转速度进行直接测量。利用涡旋光的线性多普勒效应与旋转多普勒效应可以对物体的线速度以及转动速进行探测，对物体的复合运动状态进行描述。在此基础上，利用叠加了不同轨道角动量模式的涡旋光对目标进行探测，不同的轨道角动量模式会造成不同的频移，结合线性多普勒效应造成的频移可以测量复合运动具体速度成分。由此提出了一种叠加态涡旋光对于复合运动的测量模型，并分析了不同运动状态对探测结果的影响。
旋转多普勒效应 涡旋光 速度探测 rotational Doppler effect vortex beam velocity detection
1 中国科学院 安徽光学与精密机械研究所 大气光学中心, 合肥 230031
2 中国科学技术大学 地球与空间科学学院, 合肥 230026
为了实现激光雷达系统对硬目标的探测, 设计了相干探测系统, 引入平衡探测器优化本振的大小, 并对漫反射硬目标速度进行了探测。结果表明, 采用平衡探测器, 优化本振的大小, 可以有效地提高系统的信噪比, 对漫反射硬目标的速率探测平均误差为0.49m/s, 测量速率的方差为0.91m/s, 实现了系统对漫反射硬目标速度的相干探测。这一结果对于相干测风激光雷达的研制是有帮助的。
激光技术 激光雷达 相干探测 硬目标 速度探测 laser technique lidar coherent detection hard target speed detection
