[发明专利]一种用于抑制激光远场光斑湍流闪烁及散斑的方法

说明书

技术领域

本发明涉及激光远场应用技术领域，具体涉及一种用于抑制激光远场光斑湍流闪烁及散斑的方法。

背景技术

在激光远场应用中，远场光场能量的均匀性非常重要，例如：在激光照明主动成像应用中，如果照明激光能够均匀照明目标区域，对于整个成像系统的图像对比度、分辨率和清晰对都有极大的提升；在激光通信应用中，如果到靶激光能量均匀稳定，可以极大的减小系统误码率，从而提升系统效率；在激光雷达应用中，主动发射光斑能量均匀性对暗目标、小目标的探测识别都有着重要意义。

由于激光经大气传输过程中，由于大气温度场随机变化，传输路径上的折射率随机起伏，导致传输光线随机偏折并干涉，最终到达目标光场的能量随机起伏，受到湍流闪烁的影响；随后与目标粗糙表面作用，由于粗糙表面高度随机起伏，导致光线再次发生随机偏折并相干，受到散斑现象的影响，最终远场光斑能量不均匀分布。

湍流闪烁及散斑现象对远场光斑能量均匀性的影响，再激光远场应用中通常利用自适应光学系统进行抑制和精确校正，但是其造价十分昂贵，不适合低成本系统使用，而且对于远场光斑波前要求不高的应用，也不需要精确校正。

发明内容

本发明为了解决激光经湍流大气传输和粗糙表面反射后，远场光斑能量不均匀的问题，提出一种用于抑制激光远场光斑湍流闪烁及散斑的方法：利用光 束间光程差破坏传输激光空间相干性，利用光束间不同偏振态增加远场光斑偏振多样性，从而到达抑制湍流闪烁和散斑现象的作用，具体方法通过搭建能量可调偏振态可调的分光系统实现。

能量可调偏振态可调分光发射系统包括激光器、消相干多光束分光系统、偏振态调节系统。

本发明的技术方案如下：

一种用于抑制激光远场光斑湍流闪烁及散斑的方法，包括以下步骤：

将入射激光分为能量可调的4束同偏振态激光，4束光分光过程中，保证相互之间的光程差大于自身的相干长度，使其互不相干；

利用1/2波片调节每束光的振动方向；

在目标处4束光相互叠加。

在上述技术方案中，将入射激光分为能量可调的4束同偏振态激光的具体步骤包括：

激光器出射光经过1号1/2波片传输，调整1号1/2波片令出其光轴与x方向夹角θ_1λ，经过1号1/2波片后线偏振光振动方向与x方向夹角为θ₁，其中θ_1λ和θ₁满足：

θ1=arccos(E1xE)θ1λ=θ+θ12---(1)]]>

出射激光光轴振动方向沿波片光轴顺时针旋转2×θ_1δ，θ_1δ＝(θ-θ₁)/2，此时线偏振光x方向能量为E_1x，竖直y方向能量为E_1y＝Esin(θ₁)；激光束经过偏振分光晶体分光，反射光为x方向振动分量，能量为E_1x；透射光为y方向振动分量，能量为E₂＝E_1y；