[发明专利]基于光纤阵列的光学综合孔径成像系统

权利要求书

1.一种基于光纤阵列的光学综合孔径成像系统其特征是：卡塞格林望远镜组成综合孔径阵列系统，单模保偏光纤、压电陶瓷相位调制器及光纤延迟线组成光路相位控制系统，光纤准直器、窄带滤波片及正弦振幅型透射光栅组成成像系统，CCD及其图像处理系统和压电陶瓷电压控制电路组成反馈控制系统。所述各分系统协调工作，卡塞格林望远镜阵列接收携带目标信息的辐射光波，光波经过耦合透镜耦合到单模保偏光纤中传输，保持其偏振态信息不变。通过光纤准直器对光纤的出光进行扩束准直，光纤准直器组成的阵列与卡塞格林望远镜阵列是缩比阵列，经过窄带滤波片，正弦振幅型透射光栅和聚焦透镜后相干成像。用CCD进行图像采集，图像处理系统对采集到的图像进行处理提取出观测目标图像和大气波动及仪器产生的相位误差，通过压电陶瓷相位调制器进行相位误差补偿，提高成像质量。系统工作前需要通过光纤延迟线进行初始校准，校正系统中各个光路的光程差。

2.根据权利要求1，所述光学综合孔径阵列系统其特征在于：由多个卡塞格林望远镜组成，卡塞格林望远镜的主镜和副镜均镀有金属铝膜，尽量减小望远镜接收系统对目标散射光偏振特性的影响。阵列优化要求最佳空间频率覆盖，并且在阵列中添加冗余基线用于校正光路由于大气波动和仪器所引起的误差。

3.根据权利要求1，所述卡塞格林望远镜接收的光波经过耦合透镜进入光纤，其特征在于：光纤要求是单模保偏光纤这样才能保证其偏振态信息在传输过程中保持不变。

4.根据权利要求1，所述初始校准系统，其特征在于：使用光纤延迟线校正系统各个光路的光程差，光纤延迟线可以在较大范围内对光路长度进行精确调节。

5.根据权利要求1，所述光纤阵列，其特征在于：采用光纤准直器实现扩束准直，并且光纤准直器阵列与卡塞格林望远镜阵列是缩比阵列。

6.根据权利要求1，所述正弦振幅型透射光栅，其特征在于：光纤阵列中构成冗余基线的出光孔径光栅与非冗余基线的出光孔径光栅移位四分之一周期，正弦振幅型透射光栅产生正负一级和零级图像，零级图像为所观察目标的像，正负一级图像用于提取大气波动及仪器引起的相位误差。

7.根据权利要求1，所述误差补偿系统，其特征在于：使用压电陶瓷相位调制器实现相位误差的动态补偿，通过改变控制电压可以补偿相位误差，响应速度快。

8.根据权利要求1，所述窄带滤波片，其特征在于：工作波长要与单模保偏光纤中心波长一致，提高入射光相干性，滤除杂散光的影响。