[发明专利]抑制大气湍流效应的复合散斑场相干成像方法及装置

权利要求书

1.抑制大气湍流效应的复合散斑场相干成像方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1)产生设定波长的激光，并分成同源三光束；

步骤2)利用频移器，使同源三光束两两间产生频差，且同源三光束两两间频差不相同；

步骤3)使同源三光束在发射平面呈L型布局，其中O光为参考光，X光为水平方向剪切光，Y光为竖直方向剪切光，X光与O光的距离为横向剪切量S_x，Y光与O光的距离为纵向剪切量S_y；横向剪切量S_x和纵向剪切量S_y与探测器阵列中探测器的间距对应；

步骤4)同源三光束准直后输出至目标；

步骤5)由目标返回时空间上相互干涉的复合散斑场回波数据，被N*N探测器阵列接收，其中N≥4；

步骤6)N*N探测器阵列中相邻较近的探测器迭代出目标低频信号，相距较远的探测器迭代出目标高频信号，计算出低频信号和高频信号的相位差或相位梯度，利用波前重建算法整合出波前，对波前进行迭代运算得到目标的空间谱，再经过傅里叶逆变换，即可产生一幅目标空间分布强度图像。

2.根据权利要求1所述的抑制大气湍流效应的复合散斑场相干成像方法，其特征在于：

所述步骤3)中的横向剪切量S_x和纵向剪切量S_y剪切量相等；

所述步骤5)中N*N探测器阵列包括多个探测器，每个探测器包括菲涅尔镜和设置在菲涅尔镜下方的雪崩二极管。

3.根据权利要求2所述的抑制大气湍流效应的复合散斑场相干成像方法，其特征在于：

所述步骤5)中雪崩二极管为InGaAs-APD，其相应中心波长为1064nm；

所述步骤1)中的激光为1064nm波长的单模保偏激光，同源三光束为声光移频后的一级布拉格衍射光束；

所述步骤2)中的频移器为声光频移器。

4.抑制大气湍流效应的复合散斑场相干成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)依次产生至少两组不同设定波长的激光，并将每组激光分成同源三光束；

步骤2)利用频移器，使每一组的同源三光束两两间产生频差，且同源三光束两两间频差不相同；

步骤3)使同源三光束在发射平面呈L型布局，其中O光为参考光，X光为水平方向剪切光，Y光为竖直方向剪切光，X光与O光的距离为横向剪切量S_x，Y光与O光的距离为纵向剪切量S_y；横向剪切量S_x和纵向剪切量S_y与探测器阵列中探测器的间距对应；

步骤4)每组同源三光束准直后分别输出至位于p1处以及移动至p2处的目标；

步骤5)由目标返回时空间上相互干涉的复合散斑场回波数据，被N*N探测器阵列接收，其中N≥4；

步骤6)N*N探测器阵列中相邻较近的探测器迭代出目标低频信号，相距较远的探测器迭代出目标高频信号，计算出低频信号和高频信号的相位，利用波前重建算法整合出波前相位差或相位梯度，产生对返回光波前的一个估计，对波前进行傅里叶变换，即可产生一幅目标快照图像；再计算不同组波长间的波前相位差，得到目标的深度信息，由目标快照图像和深度信息，重构三维图像。

5.根据权利要求4所述的抑制大气湍流效应的复合散斑场相干成像方法，其特征在于：

所述步骤6)中傅里叶变换后的波前相位差或相位梯度再计算平方模量。

6.根据权利要求5所述的抑制大气湍流效应的复合散斑场相干成像方法，其特征在于：

所述步骤1)中不同设定波长的激光为两组；横向剪切量S_x和纵向剪切量S_y剪切量相等；

所述步骤5)中N*N探测器阵列包括多个探测器，每个探测器包括菲涅尔镜和设置在菲涅尔镜下方的雪崩二极管。