罗文 陈天江 张飞舟 邹凯 安建祝 张建柱†

1) (北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100094)

2) (中国工程物理研究院应用电子学研究所, 绵阳 621900)

3) (中国工程物理研究院流体物理研究所, 绵阳 621900)

4) (中国工程物理研究院研究生院, 北京 100088)

提出一种基于阶梯相位调制的窄谱激光主动照明方法, 利用阶梯型相位调制器对窄谱激光进行相位调制, 提高照明激光到达目标处的光斑均匀性和稳定性.建立了窄谱激光阶梯相位调制和照明激光远场光斑均匀性的理论模型, 搭建了光束经过1.8 km水平传输的窄谱激光主动照明实验平台, 通过5阶梯相位调制器对0.05 nm线宽的照明激光进行相位调制, 实现了照明激光远场光斑匀化实验.实验结果表明, 通过5阶梯相位调制器进行相位调制后, 远场光斑包含57%能量区域的空间闪烁率从0.73改善到0.33, 中心光强时间闪烁指数从0.38改善到0.14, 照明激光远场光斑均匀性和稳定性都得到明显提升.

1 引 言

主动激光照明是主动跟踪、主动成像、目标识别、激光瞄准等领域的关键技术[1-4].由于大气湍流的随机扰动及单波长照明激光高相干性, 主动照明激光到达目标处的光斑呈散斑分布且随时间快速变化[5,6], 使照射到目标上的光能量随时间快速变化, 目标回光光子数强烈起伏, 严重影响系统对目标的成像清晰度、探测识别率、跟踪瞄准精度[7-9].如何抑制大气湍流引起的随机散斑效应,提高远场光斑均匀性和稳定性成为主动激光照明技术迫切需……