基于Gm-APDs的低频激光成像探测实验

发布时间：2021-01-31 23:42

　　针对空中快速运动目标远距离成像探测的需求,推导了适用于点目标的光子级激光主动成像探测公式,搭建基于64×64像元Gm-APDs的光子级成像探测系统,通过低频成像探测实验,实现对4.3 km处点目标的成像探测。实验结果表明,基于Gm-APDs的低频、光子级回波激光成像探测技术,在无需长时间、多次累积探测的情况下,实现对点目标快速成像探测。为破解对远距离、空中快速运动目标的主动成像探测技术难题奠定基础。 

【文章来源】：红外技术. 2020,42(10)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

Fig.4The4采集到的系totalnumbero系统噪声总光子ofphotonsofsy子数ystemnoise

笛∥?1.54m，束高压线铁架成有效通光孔径AR为2.8×测距公式如(7)R22TcosπA探测系统接收积。射点目标如图射目标与照射r2rRθ图2激光ig.2Laserirra素视场FOV应能量ER的关ERP＝E)、(9)式推得应的激光回波22TFOVπ式(6)和(10)等成像系统中，单目标的尺寸无样适应于对点分析用中电科4平面探测器响应谱宽为9像帧频为2H为2Hz。实验束散角T为成像（见图3）径D为50mm10－3m2。)所示：04RsAR收到的激光回图2所示，r为射光源所对应0A/π02A/πRrA0光照射点目标adiationpointta对应的激光关系为：R(FOV2/)得基于Gm-AP波光子数EPHOR2cosAR等同，即推得单像素对应的无关，对扩展点目标的成像4所研制的，该阵列探00～1700nmHz，因此，本验中，选用激2mrad，对4。探测系统，则光学系统A2TqffF回波能量；A为被照射目标应的空间夹角arget回波能量为PDs激光主动：A2RTq基于Gm-A的激光回波光目标的主动成探测。的64×64像测器为InGm；该探测器本次主动探测激光光源的波4.3km距离处统视场为3mr统的有效接收红外技InfraredTech(7)0为标的角。(8)ERP(9)动成ffF(10)PDs光子成像像元GaAs器支测实波长处的ad，收面2.1实验频同测器系统视场公式焦平控时

第20随采在2.冲激学目系0.率收目阵显应效元波应8383为引投元落概342卷第10期020年10月由图4可随机出现在探采集到的光子在误差范围内.2低频回波实验中，能量EER为光入射方向系统接收口目标与探测系系统的透过率.8，大气单程q是0.2。由收到的激光回目标图像如图实验中，阵列探测系统显示。图5中应的像元皆有效探测。亮度元被有效触发波光子数K为应关系为：Fig.5理论上相3.2%，即单3.2%。实验结为频率1Hz单引起此结果的投影的有效尺元成像所需的落在探测像元概率有一定差结论可知，每秒2帧探测器像元上子数量与理论内。波光子实验及激光光源束散6mJ，高压线与目标反射面径为50mm，系统间的直线率T为0.8，程衰减系数A由公式(10)可求回波光子数E图5所示。激光光源的发统通过对2帧亮度较强的像有回波光子，且度稍弱的像素发探测。上述公8个，回波P(K)＝图5光子级5Imageforp应像素的单脉冲对目标结果显示，实单脉冲成像的的主要因素是尺寸不够大，导的数量。因此元上的光子数差距，导致成宋毅恒帧采集到的系上，总噪声光子论算取的光子及分析：角θT为2m铁架目标的法线的夹角则面积AR为线距离R为4.接收光学系取值为0.6求得探测系统PHO为8个。发射频率为帧数据的采集像素为2帧采且每一次都触，为只有一帧公式求得相应波光子数K与1－(1－q)

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3011777