分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2021-06-18 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 卫星激光测距中，为满足不同距离目标的测距要求，需要调整激光光束发散角。通常利用离焦式扩束系统改变两透镜间距离调整发散角会产生离焦像差，影响激光光束质量和系统测距能力。因此，研究离焦像差对激光光束质量和系统测距能力的影响具有重要意义。首先，分析扩束系统对基模高斯光束的变换作用，得到发散角和离焦量的关系。其次，基于基模高斯光束的传播理论，得到离焦像差对光束能量密度空间分布的影响。最后，对于不同距离的卫星，计算存在离焦像差和无离焦像差时激光测距系统接收的回波光子数。仿真结果表明：发散角和离焦量近似服从线性关系，离焦量变化，发散角变化；离焦像差影响光束的能量密度分布，使光斑弥散；对于不同距离的卫星，在不同角放大率下无离焦像差时测距系统接收到的回波光子数约为存在离焦像差时的2倍，可有效提高系统的测距能力。
分类： 天文学 >> 天文学 提交时间： 2020-06-23 合作期刊: 《天文研究与技术》
摘要： 在卫星激光测距系统中激光光斑特性的好坏关系到测距成功与否，而经望远镜出射后的真实激光光斑特性尤为重要。为了准确掌握经望远镜出射后的激光光斑特性，提出了一种精准测量激光光斑特性的方法。首先将激光照射在一定距离的漫反射屏上，利用CCD相机采集激光光斑的漫反射图像，同时利用安装在漫反射屏上的能量计实时记录光斑相应区域的激光能量，最后结合激光光斑的CCD图像以及光斑相应区域的能量分布，分析计算出激光光斑的相关特性参数。文中详细给出了激光光斑的测量原理、实验方案以及数据处理方法，并通过实测数据精确的计算出了经望远镜出射后的激光光斑半径、发散角、平均能量密度分布等参数。实验结果表明：本测量方法具有测量精度高、响应速度快、操作简单，易于控制等优点，在激光光斑测量方面具有重要的应用前景。
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