[發明專利]一種動態偏振激光回波信號模擬系統

有效

• 申請號: 201911049017.5
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN110703231B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 楊迪;劉也;王雅萍;劉卿;曾嫦娥;戰永紅;朱肇坤;張延鑫;王放;李長亮
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍63921部隊
• 主分類號: G01S7/497
• 分類號: G01S7/497
• 代理公司: 北京航智知識產權代理事務所(普通合伙) 11668
• 代理人: 黃川;史繼穎

1.一種動態偏振激光回波信號模擬系統，其特征在于，包括激光消偏器(1)、偏振發生器(2)、動態模擬器(3)、準直投影器(4)；具體通過如下步驟生成動態偏振激光回波信號：

步驟一：通過激光消偏器(1)將仿真信號激勵的有偏激光進行分光，控制正交光相位差，實現對有偏激光的消偏，生成無偏激光光源；

步驟二：將所述無偏激光光源通過偏振發生器(2)，并依據目標、照射和激光半主動制導導引頭相對位置信息，生成所需偏振激光光源；

步驟三：將所述偏振激光光源通過動態模擬器(3)，模擬調整光斑大小，引入光斑抖動，進行動態空間信號模擬，生成動態偏振激光光源信號；

步驟四：將所述動態偏振激光光源信號通過準直投影器(4)，并實現對被試品光學系統的光瞳匹配和光斑大小模擬，生成與被試品光學系統匹配的動態偏振激光回波信號；

在步驟一中，所述激光消偏器(1)包括電源(5)、編碼器(6)、激光器(7)、第一準直器(16)、第二準直器(17)、第一偏振分光鏡(13)、第二偏振分光鏡(14)、第三偏振分光鏡(15)、第一棱鏡(8)、第二棱鏡(9)，第三棱鏡(10)、第四棱鏡(11)以及第五棱鏡(12)，具體通過以下流程生成無偏激光光源：

(1)、所述編碼器(6)接收來自仿真網絡的信號，生成所述激光器(7)的控制信號，控制所述激光器(7)按照固定的脈沖頻率發射激光；

(2)、所述激光經過所述第一準直器(16)之后，被所述第一偏振分光鏡(13)分為2個正交的偏振分量，所述2個正交的偏振分量分別經過所述第一棱鏡(8)和第二棱鏡(9)后返回，再經過所述第一偏振分光鏡(13)再次合成1束光，所述2個正交的偏振分量的光程差由所述第一棱鏡(8)和第二棱鏡(9)之間的距離決定，實現初次消偏；

(3)、根據所述系統外部結構尺寸要求，選擇是否設置所述第三棱鏡(10)，對光路進行折疊，滿足尺寸設計的要求；

(4)、光束進入所述第二偏振分光鏡(14)中，再經過所述第四棱鏡(11)和所述第五棱鏡(12)的2次折返，所述第四、五棱鏡和所述第一、二棱鏡的底面夾角成45°，所述第四、五棱鏡再次形成消偏的光程差；

(5)、經過所述第四、五棱鏡折返后的光速進入所述第三偏振分光鏡(15)中，再合成一束光通過所述第二準直器(17)對外輸出無偏激光。

2.根據權利要求1所述的動態偏振激光回波信號模擬系統，其特征在于，在步驟二中，所述偏振發生器(2)包括第一分光鏡(18)、第二分光鏡(19)、四個反射鏡(40-43)、第一衰減片(22)、第二衰減片(23)、第三衰減片(24)、第一偏振片(20)、第二偏振片(21)、相位延遲器(25)、第一合束鏡(38)、第二合束鏡(39)，具體通過以下流程生成偏振激光光源：

(1)、所述無偏激光經過所述第一分光鏡(18)分成2路，第1路激光經過2個所述反射鏡反射后，再經過所述第一衰減片(22)，形成模擬大小可調的無偏光分量，再通過所述第一合束鏡(38)進入主光路；

(2)、第2路激光通過所述第二分光鏡(19)再次進行分光，分離出第3路激光，之后，第2路激光依次經過所述第一偏振片(20)、第二衰減片(23)，形成模擬大小可調的線偏振光分量，并作為主光路；

(3)、第3路激光先經過1次反射后再經過所述第二偏振片(21)，由所述相位延遲器(25)生成相對于第2路激光的固定相位的延遲，再經過1次反射后再通過所述第三衰減片(24)調節后，形成模擬大小可調節的圓偏振光分量，由第二合束鏡(39)進入主光路；

其中的所述第一、二和三衰減片，用于控制偏振光分量的大小，所述第一、二和三為大小兩片衰減棱鏡組合，衰減小棱鏡(26)的上表面和衰減大棱鏡(27)的下表面平行，入射光束依次通過衰減小棱鏡(26)和衰減大棱鏡(27)最后實現輸出衰減光束；通過步進電機帶動衰減大棱鏡(27)進行前后的位移，形成不同的光程長度，進而形成不同的衰減量。

3.根據權利要求1所述的動態偏振激光回波信號模擬系統，其特征在于，在步驟三中，所述動態模擬器(3)包括光斑大小模擬變焦光學系統以及光斑抖動模擬系統，并具體包括由2片K9玻璃和1片ZK7玻璃組成的第一鏡組(32)、由1片ZK7玻璃和2片K9玻璃組成的第二鏡組(33)、第二鏡組驅動器、PZT振鏡(34)、振動模擬控制器(35)、雙路高分辨率D/A卡(36)、PZT振鏡驅動器(37)。