通用的合成孔径激光成像雷达光学天线

摘要

一种用于同一合成孔径激光成像雷达系统对远场或者近场光学信号的发射和接收的通用的合成孔径激光成像雷达光学天线，采用双向环路发射接收主望远镜，双向环路由可调次望远镜结构的发射通道和转像望远镜结构的接收通道组成，连接激光光源、光电探测器和主望远镜。发射通道中次望远镜主镜位置可移动，接收通道中设置转像系统离焦，光电探测器前放置可变孔径光阑。本发明通过控制发射次望远镜物镜的移动距离，可以实现不同曲率半径的空间二次项相位附加偏置的激光发射波面，而且通过控制接收通道的离焦量和孔径光阑的大小，可以在消除目标回波接收波面像差的同时，实现光学天线接收方向性的调节。

主权项

1、一种通用的合成孔径激光雷达光学天线，特征在于其构成是：包括激光光源(1)，沿该激光光源(1)发射的激光光束前进方向依次是第一半波片(2)和第一偏振分光棱镜(3)，被该第一偏振分光棱镜(3)分为反射光束和透射光束，该反射光束作为本机振荡激光光束经过第一四分之一波片(4)并由第一反射镜(5)返回后到达并透过第一偏振分光棱镜(3)射向第三偏振分光棱镜(18)，所述的透射光束作为发射激光光束，依次经过发射次望远镜目镜(6)、次望远镜物镜(7)、第二偏振分光棱镜(9)、第二四分之一波片(10)、主望远镜目镜(11)、主望远镜物镜(12)和主望远镜出入瞳面(13)射向目标，由目标返回的回波激光光束经原路主望远镜出入瞳面(13)、主望远镜物镜(12)、主望远镜目镜(11)和第二四分之一波片(10)，返回至所述的第二偏振分光棱镜(9)，由该第二偏振分光棱镜(9)反射的光束经第二反射镜(14)、第一接收转像透镜(15)、第二接收转像透镜(17)到达第三偏振分光棱镜(18)，该回波激光光束和所述的本机振荡激光光束通过第三偏振分光棱镜(18)合束，再经过第二半波片(19)，通过第四偏振分光棱镜(20)进行偏振分光，水平偏振的合成光束经第一孔径光阑(21)由第一光电探测器(23)进行外差接收，垂直偏振的合成光束经第二孔径光阑(22)由第二光电探测器(24)进行外差接收；所述的主望远镜物镜(12)和主望远镜目镜(11)组成用于激光发射和接收的天线主望远镜，主望远镜物镜(12)的焦距为f1，主望远镜目镜(11)的焦距为f2，所述的主望远镜目镜(11)的后焦面和主望远镜物镜(12)的前焦面重合，主望远镜的放大倍数为M1＝f1/f2，所述的主望远镜的出入瞳面(13)位于主望远镜物镜(12)的外焦面上，所述的主望远镜目镜(11)的外焦面为主望远镜的入出瞳面，所述的主望远镜的出入瞳面(13)与主望远镜的入出瞳面相互成像；所述的次望远镜目镜(6)和次望远镜物镜(7)构成次望远镜，次望远镜物镜(7)的焦距为f3，次望远镜目镜(6)的焦距为f4，次望远镜物镜的出瞳面与主望远镜的入出瞳面重合，所述的次望远镜物镜(7)具有次望远镜物镜偏离量(8)，该次望远镜物镜偏离量为次望远镜物镜(7)偏移次望远镜不离焦状态下次望远镜物镜所在位置的距离；所述的第一接收转像透镜(15)和第二接收转像透镜(17)组成一个接收4f转像望远镜，第一接收转像透镜(15)和第二接收转像透镜(17)的焦距为f5，第一接收转像透镜(15)的入瞳面与主望远镜的入出瞳面重合，该接收4f转像望远镜具有接收离焦量(16)。