[发明专利]宽条幅直视合成孔径激光成像雷达

权利要求书

1.一种宽条幅直视合成孔径激光成像雷达，其特征在于由发射端、接收端和控制计算机(22)构成，所述的发射端包括激光光源(1)、偏振控制器(2)、孔径光阑(3)、变换镜(4)、扫描控制器(5)、发射偏振分束器(6)、水平偏振光路变换镜(7)、水平偏振光路距离延迟器(8)、垂直偏振光路变换镜(9)、垂直偏振光路波面反转器(10)、发射偏振合束器(11)、发射望远镜主镜(12)；所述的接收端包括接收望远镜(13)、接收偏振分束器(14)、2×490°光学桥接器(15)、同相通道平衡探测器(16)、同相通道模数变换器(17)、90°相移通道平衡探测器(18)、90°相移通道模数变换器(19)、复数化处理器(20)、数字图像处理器(21)；上述部件的位置关系如下：

在所述的控制计算机(22)的控制下，激光光源(1)输出的偏振光束经过偏振控制器(2)获得所需的45°方向的偏振光束，通过孔径光阑(3)再进入变换镜(4)，其中变换镜(4)通过连接扫描控制器(5)使变换镜(4)做周期运动扫描，然后光束通过发射偏振分束器(6)在空间上被偏振分解为两个等强度的偏振正交的H-偏振光束和V-偏振光束，H-偏振光束先经过H-偏振光路变换镜(7)然后通过H-偏振光路距离延迟器(8)到发射偏振合束器(11)，V-偏振光束先经过V-偏振光路变换镜(9)然后通过V-偏振光路波面反转器(10)到发射偏振合束器(11)，该发射偏振合束器(11)将H-偏振光束和V-偏振光束组合为同轴同心且偏振正交的光束，由发射望远镜主镜(12)发射向目标；

目标回波由接收望远镜(13)接收，被接收的回波光束通过接收偏振分束镜(14)相应地再分解为偏振正交的H-偏振光束和V-偏振光束，两路光束进入2×490°光学桥接器(15)的输入端，其输出的四组相互具有90°相移的同轴干涉光束对，其中相移为0°和180°的两组光束对由同相通道平衡探测器探测(16)，其输出由同相通道模数变换器(17)转化为数字信号，而相移为90°和270°的两组光束对由90°相移通道平衡探测器(18)探测，其输出由90°相移通道模数变换器(19)转化为数字信号，所述的同相通道模数变换器(17)输出的数字信号和90°相移通道模数变换器(19)输出的数字信号由所述的复数化处理器(20)和数字图像处理器(21)处理后输出目标的数字图像。

2.根据权利要求1所述的宽条幅直视合成孔径激光成像雷达，其特征在于所述的孔径光阑(3)为方孔孔径光阑或圆孔的孔径光阑，在所述的发射望远镜主镜(12)的后焦面上产生矩形或椭圆形孔径函数，使得目标远场产生宽条幅的矩形或椭圆形光斑。

3.根据权利要求1所述的宽条幅直视合成孔径激光成像雷达，其特征在于所述的发射偏振分束器(6)产生的两个等强度的偏振正交的H-偏振光束和V-偏振光束，分别经过距离延迟器(8)与波面反转器(10)，经过发射望远镜主镜(12)发射后，在远场目标处产生等距离延迟的两波面在交轨向互为反转的同轴波面。