[發(fā)明專(zhuān)利]寬帶綜合孔徑上變頻成像系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810056635.8
• 申請(qǐng)日: 2008-01-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101408623A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何云濤;江月松;王長(zhǎng)偉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01S17/89
• 分類(lèi)號(hào): G01S17/89;G01S7/481
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種可工作在微波、毫米波和亞毫米波波段的高空間分辨率寬帶被動(dòng)綜合孔徑上變頻成像系統(tǒng)，其特征是：所述的寬帶被動(dòng)綜合孔徑上變頻成像系統(tǒng)包括有N個(gè)子天線構(gòu)成的天線陣列和相應(yīng)的外差接收陣列組成的天線和外差接收陣列子系統(tǒng)、上變頻電光調(diào)制子系統(tǒng)、光纖傳輸與相位保持子系統(tǒng)，由光纖陣列和光學(xué)元件組成的光學(xué)成像子系統(tǒng)，以及由光子晶體和掃頻激光器組成的寬帶成像子系統(tǒng)；所述各子系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作，接收陣列子系統(tǒng)接收來(lái)自目標(biāo)的輻射和散射的寬帶信號(hào)，經(jīng)上變頻電光調(diào)制子系統(tǒng)將目標(biāo)信息加載到光波上，該光波通過(guò)光纖傳輸與相位保持子系統(tǒng)形成光纖縮比陣列，經(jīng)光學(xué)成像子系統(tǒng)將寬帶圖像成像在光子晶體上，對(duì)光子晶體進(jìn)行光譜燒孔，最終寬帶成像子系統(tǒng)將前述目標(biāo)的寬帶圖像以掃描的方式輸出到第二近紅外CCD相機(jī)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶被動(dòng)綜合孔徑上變頻成像系統(tǒng)，所述天線陣列是由多個(gè)接收天線在滿(mǎn)足冗余基線校正(RSC)要求的同時(shí)，按照最佳空間頻率覆蓋和最小冗余采樣、并結(jié)合載體平臺(tái)形狀和尺寸，經(jīng)優(yōu)化計(jì)算得到天線位置的陣列系統(tǒng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶被動(dòng)綜合孔徑上變頻成像系統(tǒng)，所述上變頻電光調(diào)制子系統(tǒng)由窄線寬DFB激光器，1×N光纖耦合器，電光調(diào)制器和射頻適配器組成；其特征為：窄線寬DFB激光器輸出光束經(jīng)1×N光纖耦合器分束后，傳輸至電光調(diào)制器，所述寬帶信號(hào)經(jīng)射頻適配器耦合到電光調(diào)制器，并對(duì)通過(guò)該電光調(diào)制器的光束調(diào)制。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的寬帶被動(dòng)綜合孔徑上變頻成像系統(tǒng)，所述窄線寬DFB激光器，為工作在波長(zhǎng)約為1550nm或1310nm的連續(xù)波DFB激光器，輸出為保偏光，且其-40dB線寬低于50GHz。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的寬帶被動(dòng)綜合孔徑上變頻成像系統(tǒng)，所述的電光調(diào)制器為相位調(diào)制器，其最高工作頻率必須大于輸入射頻信號(hào)頻率，且工作帶寬須滿(mǎn)足調(diào)制射頻信號(hào)的帶寬要求。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶被動(dòng)綜合孔徑上變頻成像系統(tǒng)，所述光學(xué)成像子系統(tǒng)，由光纖陣列，光纖準(zhǔn)直器陣列，傅里葉變換透鏡和濾波分光棱鏡組成；其特征為：光纖陣列相對(duì)所述天線陣列等比縮小，光纖陣列的光束經(jīng)光纖準(zhǔn)直器陣列準(zhǔn)直后進(jìn)入傅里葉變換透鏡，其輸出光束被濾波分光棱鏡分為兩路，最終在傅里葉變換透鏡焦平面上成像。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的寬帶被動(dòng)綜合孔徑上變頻成像系統(tǒng)，所述的光纖傳輸與相位保持子系統(tǒng)，由π/2相移衍射光柵，第一近紅外CCD相機(jī)，信號(hào)處理器和光纖相位延遲器組成；其特征為：π/2相移衍射光柵置于所述光纖準(zhǔn)直器陣列與傅里葉變換透鏡之間，第一近紅外CCD相機(jī)置于所述濾波分光棱鏡后帶有調(diào)制載波的一路的焦平面上，運(yùn)用冗余基線校正(RSC)并經(jīng)信號(hào)處理器計(jì)算分析第一近紅外CCD相機(jī)的成像信息，可得到系統(tǒng)中各個(gè)通道所需的相位延遲量，通過(guò)光纖相位延遲器實(shí)現(xiàn)相位保持。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的寬帶被動(dòng)綜合孔徑上變頻成像系統(tǒng)，所述寬帶成像子系統(tǒng)，由光子晶體，線形調(diào)頻信號(hào)源，掃頻激光器，擴(kuò)束準(zhǔn)直透鏡，可變焦鏡頭，第二近紅外CCD相機(jī)組成；其特征為：光子晶體置于所述濾波分光棱鏡后帶有調(diào)制邊帶光束的焦平面上，該晶體被光譜燒孔并記錄目標(biāo)的寬帶全息圖像；線形調(diào)頻信號(hào)源對(duì)掃頻激光器進(jìn)行調(diào)制后輸出后，經(jīng)擴(kuò)束準(zhǔn)直透鏡后進(jìn)入光子晶體，利用光子晶體的光譜燒孔特性，隨著光束變化，該光束可讀取晶體中所存儲(chǔ)的對(duì)應(yīng)窄帶頻率圖像；同時(shí)線形調(diào)頻信號(hào)根據(jù)光束頻率調(diào)諧可變焦鏡頭，使得第二近紅外CCD相機(jī)一直處于焦平面位置，經(jīng)一個(gè)線形調(diào)頻信號(hào)周期內(nèi)的成像疊加與融合，最終得到一幅目標(biāo)的寬帶圖像。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的寬帶被動(dòng)綜合孔徑上變頻成像系統(tǒng)，所述光子晶體為Er⁺³:YSO，其特征為：光子晶體是一種在1550nm波段或1310nm波段一定范圍內(nèi)具有短時(shí)間光譜燒孔特性的晶體；電光調(diào)制后，邊帶光束中攜帶的目標(biāo)寬帶圖像信號(hào)對(duì)光子晶體進(jìn)行燒孔，從而圖像信息被存儲(chǔ)在光子晶體中。