“牛眼”麦克尔逊干涉型激光检测技术研究

【摘要】：激光在现代战争中广泛应用于测距、制导、致盲等武器,迫使我们必须及时研制出应对措施,最大限度的减少对自己的损害,有效打击对方,从而在现代战争中占据有利位置。以激光为信息载体,发现敌光电装备、获取其情报并及时报警的军事行为称为激光侦察告警。 本课题的主要任务是对制导激光束的探测,要求能够计算出入射激光的波长和入射角。参考现有的各种技术,采用了相干分析法中的麦克尔逊干涉仪进行测量。试验中根据需要设计了一种新型的“牛眼型”麦克尔逊干涉激光告警系统来测量入射激光参数,它以球面反射镜代替原有的平面镜,因其干涉图状如牛眼,故称为“牛眼”型麦克尔逊干涉仪。应用球面反射镜可以有效减小系统尺寸,增强干涉效果。文中分析了“牛眼”图的成因,建立了应用该系统计算入射激光波长和入射角的数学模型。对拍摄的干涉图在Matlab 软件环境下进行了图像处理仿真,总结出了一套相应的图像处理方法。在仿真满足要求后编写了VC 图像处理程序,消除了对软件支撑平台的依赖,使处理和计算更方便。 实验中应用波长为632.8nm 和532nm 的激光对该系统进行测试,对测量结果进行了综合误差估计,以及误差来源分析。并在现有光学仪器制造精度下推导了应用这种方法进行实际测量可达到的理论误差(波长测量误差在3nm 以内),证明该种方法具有极大的实用价值。