宽光谱激光探测光学系统设计

【摘要】：随着激光技术的发展,光电对抗成为现代战争中的重要一环,各国对激光威胁的侦察、探测和告警工作都极为重视。针对短脉冲激光信号的探测一直是人们关注的课题,本文所介绍的激光告警装置能够实现对宽光谱、大视场脉冲激光波长及方位的探测。 本文的工作重点是对500-1600nm波长范围内脉冲激光信号进行准确、快速、实时的检测与识别。主要内容包括三个方面： 1.设计了一套基于鱼眼透镜的光学接收系统,从而保证了本激光告警系统具有很大的视场范围。 2.由于探测范围分为500-900nm、900-1600nm两段,所以采用了两套光谱分光系统。以全息凹面光栅为色散系统简化了光学分光系统的组成,使激光告警装置小型化得到了实现。通过光学分光系统与光学接收系统的有效耦合,极大降低了光能的损耗,提高了装置的灵敏度。 3.基于凹面光栅方程式推导了来袭激光波长及方位定标的表达式。通过大量测量,以及曲线拟合的方法,很好地校正了系统的误差,提高了波长定标公式的精确度,使本告警装置具有很大的可靠性。 最终将整套光学系统进行了集成化,使本告警装置实现了小型化、集成化的目标。