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激光辐照猫眼光学镜头时的反射特性机理研究 被引量:38
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作者 赵延仲 孙华燕 +4 位作者 宋丰华 唐黎明 吴伟伟 张曦 郭惠超 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期2284-2294,共11页
运用矩阵光学理论以及将硬边光阑窗口函数展开为有限个复高斯函数之和的方法,对激光束辐照猫眼光学镜头时产生的猫眼效应机理进行了理论推导.通过数值计算对猫眼效应的反射规律进行了分析,并利用532nm激光辐照一个变焦范围为12—72mm的... 运用矩阵光学理论以及将硬边光阑窗口函数展开为有限个复高斯函数之和的方法,对激光束辐照猫眼光学镜头时产生的猫眼效应机理进行了理论推导.通过数值计算对猫眼效应的反射规律进行了分析,并利用532nm激光辐照一个变焦范围为12—72mm的光学镜头进行了猫眼效应的实验验证,从而得出了猫眼效应反射光特性与入射激光参数以及猫眼光学镜头的口径、焦距、离焦量等基本参数之间的关系.研究表明,猫眼效应反射光特性与猫眼光学镜头参数和入射激光参数密切相关,且当猫眼光学镜头位于近场和远场的情况有很大不同.根据入射光束的束腰位置与猫眼光学镜头之间的距离,选取合适的正离焦量可以在猫眼效应反射光原路返回处得到比非离焦时更高的峰值光强,这与传统的根据几何光学理论得出的非离焦时可以得到最高峰值光强的结论不同. 展开更多
关键词 猫眼光学镜头 猫眼效应 高斯光束 反射特性
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探测激光入射角对猫眼效应反射特性的影响 被引量:23
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作者 赵延仲 孙华燕 宋丰华 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期364-368,共5页
光电装备的光学窗口对入射激光有较强的反射特性,即猫眼效应现象。为了研究利用猫眼效应来进行主动探测的适用条件,弄清探测激光入射角对猫眼效应反射特性的影响,建立了斜入射猫眼效应反射模型,分析并仿真了探测激光在目标系统处的入射... 光电装备的光学窗口对入射激光有较强的反射特性,即猫眼效应现象。为了研究利用猫眼效应来进行主动探测的适用条件,弄清探测激光入射角对猫眼效应反射特性的影响,建立了斜入射猫眼效应反射模型,分析并仿真了探测激光在目标系统处的入射角不同的情况下的后向反射激光特性,以及探测系统所能够接收的原路返回激光的远场能量分布情况。结果表明:对于特定的目标系统,猫眼效应现象只存在于一定的探测激光入射角范围之内,在此范围之内,猫眼效应反射特性与探测激光的入射角关系密切;基于猫眼效应的激光主动探测、定位等应用也是可行的。 展开更多
关键词 主动探测 反射特性 猫眼效应 入射角
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基于“猫眼效应”激光成像的目标探测 被引量:21
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作者 同兰娟 蒋晓瑜 +2 位作者 宋小杉 汪熙 龙佩 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2009年第9期982-985,共4页
基于"猫眼效应"激光成像的目标特点,提出了一套有效的抗干扰探测算法,实现了对距离1000 m范围内目标的精确探测。算法针对目标的圆形形状特征,定义了一个新的判别参数——偏心距,并通过实验与常用判别参数偏心率进行比较,结... 基于"猫眼效应"激光成像的目标特点,提出了一套有效的抗干扰探测算法,实现了对距离1000 m范围内目标的精确探测。算法针对目标的圆形形状特征,定义了一个新的判别参数——偏心距,并通过实验与常用判别参数偏心率进行比较,结果表明,偏心距在目标的圆形形状判别中更精确。 展开更多
关键词 猫眼效应 激光成像 目标探测 瞄准镜
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离焦量对“猫眼效应”反射特性的影响 被引量:17
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作者 赵延仲 孙华燕 +1 位作者 宋丰华 赵琳峰 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期71-74,共4页
为了研究目标光学系统在焦平面反射元件离焦情况下的"猫眼效应"反射特性,采用ZEMAX光学设计及分析软件对"猫眼"目标进行建模和仿真,得出了入射激光通过"猫眼"目标后的能量通过率、后向反射激光束的发散... 为了研究目标光学系统在焦平面反射元件离焦情况下的"猫眼效应"反射特性,采用ZEMAX光学设计及分析软件对"猫眼"目标进行建模和仿真,得出了入射激光通过"猫眼"目标后的能量通过率、后向反射激光束的发散角、远场光斑及其能量分布情况等特性,以及正负离焦量对反射特性影响的区别,并且得出在离焦情况下能够产生"猫眼效应"后向反射光所必需的入射激光束的入射角范围。结果表明,离焦量对"猫眼效应"后向反射光特性有决定性的影响,尤其是对远场光强影响较为显著,这为激光主动探测体制的探测能力分析提供了可靠性依据。 展开更多
关键词 激光技术 反射特性 ZEMAX仿真 猫眼效应 离焦量
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基于“猫眼效应”的狙击手光电探测仪 被引量:11
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作者 杨耿 安宝林 +2 位作者 薛晋生 刘宇 范燕平 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期860-863,共4页
为从技术层面上提高反狙击能力,通过分析狙击步枪瞄准镜的反射特性,利用线阵CCD捕捉瞄准镜回波信号研制出主动式狙击手光电探测仪。介绍了探测仪的主要指标参数,并模拟实际使用环境验证了其探测效果。试验结果表明:在城市作战中狙击手... 为从技术层面上提高反狙击能力,通过分析狙击步枪瞄准镜的反射特性,利用线阵CCD捕捉瞄准镜回波信号研制出主动式狙击手光电探测仪。介绍了探测仪的主要指标参数,并模拟实际使用环境验证了其探测效果。试验结果表明:在城市作战中狙击手通常伏击的距离为20 m^200 m,探测仪可准确探测微光瞄准镜及口径为32 mm、40 mm、42 mm和50 mm的白光瞄准镜,且不受镜子和手电筒凹面镜等反射体干扰,但对加装蜂窝板的瞄准镜,当距离大于80 m后无法可靠探测。 展开更多
关键词 光电系统 猫眼效应 激光主动照射 光电探测
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大视场激光主动探测系统实验 被引量:9
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作者 时光 张海洋 +2 位作者 耿仲博 杨苏辉 赵长明 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期890-894,共5页
据实战条件下对狙击手远距离快速搜索的需求,基于"猫眼效应"理论改进了"猫眼"目标最大可探测距离模型,并运用MATLAB软件绘制了相关曲线。搭建了可以对"猫眼"目标进行大视场、远距离快速搜索的激光主动探... 据实战条件下对狙击手远距离快速搜索的需求,基于"猫眼效应"理论改进了"猫眼"目标最大可探测距离模型,并运用MATLAB软件绘制了相关曲线。搭建了可以对"猫眼"目标进行大视场、远距离快速搜索的激光主动探测系统样机。实验结果表明,系统样机可以实现距离狙击手1 200 m范围内的激光主动探测,并针对普通和复杂背景图像提出了相应算法,提高了捕获图像的视觉效果,实现了基于"猫眼"目标特征的自动识别。该研究对提高和改进狙击手探测系统的作战效能具有十分重要的意义。 展开更多
关键词 激光主动探测 猫眼效应 目标识别
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基于“猫眼”效应探测隐身飞机的系统构想 被引量:9
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作者 姜海林 邹继伟 聂劲松 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期846-848,共3页
利用隐身飞机光学窗口的"猫眼"效应,采用激光雷达对其有源精确定位的方法,给出了系统构成及定位流程,计算了背景辐射的影响,结果表明此种影响可不予考虑。介绍了由接收机探测阈值确定发射峰值功率阈值的方法,选定了系统工作参... 利用隐身飞机光学窗口的"猫眼"效应,采用激光雷达对其有源精确定位的方法,给出了系统构成及定位流程,计算了背景辐射的影响,结果表明此种影响可不予考虑。介绍了由接收机探测阈值确定发射峰值功率阈值的方法,选定了系统工作参数,结果表明,此系统可在3s内将目标精确定位至2m×2m(8km)或2.5m×2.5m(10km),满足后续对其致盲或摧毁的战术要求。 展开更多
关键词 “猫眼”效应 激光雷达 隐身飞机
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基于线阵CCD反狙击探测仪的研制 被引量:7
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作者 毕博瑞 薛常佳 +2 位作者 谷衡 张晓辉 侯风乾 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期203-206,共4页
针对传统反狙击探测方法主动性差、定位精度低的不足,提出了一种运用"猫眼效应"原理实现激光主动探测的反狙击方法。系统采用半导体激光器作为光源,以线阵CCD作为激光回波探测器。光学系统将一定角度的接收视场和线阵CCD的2 ... 针对传统反狙击探测方法主动性差、定位精度低的不足,提出了一种运用"猫眼效应"原理实现激光主动探测的反狙击方法。系统采用半导体激光器作为光源,以线阵CCD作为激光回波探测器。光学系统将一定角度的接收视场和线阵CCD的2 160个像元位置相对应,探测精度可达mrad量级。CCD工作时序由FPGA产生,其程序可在线编译。结合帧减和阈值比较算法,最大程度上剔除了噪声,试验探测距离可达250 m。 展开更多
关键词 反狙击探测仪 “猫眼”效应 线阵CCD FPGA(现场可编程门阵列)
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利用Zemax分析“猫眼效应”的激光反射特性 被引量:7
9
作者 赵延仲 宋丰华 +1 位作者 孙华燕 黎伟 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第S1期89-91,94,共4页
利用Zemax镜头设计软件建立了共轴的简化"猫眼效应"反射模型,并结合其强大的物理光学传播分析功能,仿真分析了目标镜头的口径、焦距、焦平面反射元件尺寸、倾斜度等主要参数对"猫眼效应"激光反射特性的影响。仿真... 利用Zemax镜头设计软件建立了共轴的简化"猫眼效应"反射模型,并结合其强大的物理光学传播分析功能,仿真分析了目标镜头的口径、焦距、焦平面反射元件尺寸、倾斜度等主要参数对"猫眼效应"激光反射特性的影响。仿真分析的结果表明,目标镜头的"猫眼效应"激光反射特性是受目标参数和入射激光特性所共同制约的,对于空中目标来说,其"猫眼效应"的激光反射特性完全可以为激光主动探测所用。 展开更多
关键词 激光光学 反射特性 “猫眼效应” ZEMAX 仿真
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激光主动侦察技术应用 被引量:6
10
作者 陈宏哲 郑荣山 +1 位作者 张英远 李相军 《光电技术应用》 2007年第2期19-21,61,共4页
光电设备或光学观瞄设备的光学窗口对入射激光具有较强的反射特性,该特性亦被称为“猫眼”效应.从理论上分析了猫眼效应产生的机理,并将理论计算结果与实验结果进行了比较;论述了基于“猫眼”效应的激光侦察技术原理,最后介绍了该技术... 光电设备或光学观瞄设备的光学窗口对入射激光具有较强的反射特性,该特性亦被称为“猫眼”效应.从理论上分析了猫眼效应产生的机理,并将理论计算结果与实验结果进行了比较;论述了基于“猫眼”效应的激光侦察技术原理,最后介绍了该技术的应用. 展开更多
关键词 激光侦察 猫眼效应 光学系统
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高斯光束通过猫眼逆反射器的变换特性 被引量:5
11
作者 谷锁林 赵延仲 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期320-323,共4页
运用矩阵光学对高斯光束通过猫眼逆反射器的传输变换进行了理论推导,并对猫眼逆反射器后向反射光特性进行了分析。研究表明,当入射光腰与猫眼逆反射器的距离不同时,选取合理的正离焦量可以得到比输入高斯光束发散角更小的反射光束。
关键词 矩阵光学 高斯光束 猫眼逆反射器 变换特性 猫眼效应
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基于逆向调制的室内可见光上行链路通信系统 被引量:6
12
作者 柯熙政 张欢 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2018年第2期109-116,共8页
针对室内可见光通信系统中全光通信链路不易实现的问题,设计并搭建了一种基于离焦型猫眼逆向调制方案的室内可见光单光源全双工通信系统。该系统上下行链路相互独立,克服了传统单光源双工通信系统需要收发两端配合通信的不利因素,无须... 针对室内可见光通信系统中全光通信链路不易实现的问题,设计并搭建了一种基于离焦型猫眼逆向调制方案的室内可见光单光源全双工通信系统。该系统上下行链路相互独立,克服了传统单光源双工通信系统需要收发两端配合通信的不利因素,无须增加额外的光源就可以实现全光链路的双工通信。实验结果表明:该系统可在3.0 m的通信距离条件下实现下行5.0 Mbit/s、上行2.0 kbit/s的数据传输。 展开更多
关键词 光通信 可见光 逆向调制 上行链路 猫眼效应 全双工通信
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激光辐照光学镜头猫眼效应反射率测试 被引量:5
13
作者 赵延仲 孙华燕 +3 位作者 宋丰华 吴伟伟 刘雷 郭惠超 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1620-1624,共5页
为了验证普通光学镜头猫眼效应的存在性和应用可行性,利用532nm激光辐照调焦范围为12~72mm的普通摄像镜头,测试了猫眼效应绝对反射率及其与镜头焦距、F数、入射角等参数的关系。采用双光路同时测量法,解决了猫眼效应反射光与入射光... 为了验证普通光学镜头猫眼效应的存在性和应用可行性,利用532nm激光辐照调焦范围为12~72mm的普通摄像镜头,测试了猫眼效应绝对反射率及其与镜头焦距、F数、入射角等参数的关系。采用双光路同时测量法,解决了猫眼效应反射光与入射光相互干扰不易测试的问题。结果表明,该镜头的猫眼效应绝对反射率最高可达35.87%,并且与焦距正比,与F数和入射角成反比;近场时的几何发散角与焦距和F数成反比。 展开更多
关键词 猫眼效应 绝对反射率 双光路测量 光学镜头
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影响激光主动探测效能的机理研究 被引量:5
14
作者 蔡雨轩 欧阳名钊 付跃刚 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期451-457,共7页
利用猫眼效应可对光电装备进行主动探测。面对环境的复杂性,寻求提高主动探测效能的方法尤为重要。建立猫眼效应分析模型,分析影响猫眼效应回波效能的作用机理,利用入射角,离焦量等参数推导出回波能量平均照度表达式,分析制约主动探测... 利用猫眼效应可对光电装备进行主动探测。面对环境的复杂性,寻求提高主动探测效能的方法尤为重要。建立猫眼效应分析模型,分析影响猫眼效应回波效能的作用机理,利用入射角,离焦量等参数推导出回波能量平均照度表达式,分析制约主动探测能力的因素从而寻求提高探测概率的方法,并利用FRED进行仿真。研究表明:离焦量产生回波发散角降低回波能量;微量的入射角在不改变有效通光口径的同时可以降低回波发散角;利用探测激光波长和发散角可以弥补猫眼系统固有的离焦量从而提高探测能力;仿真结果证实了这个结论。 展开更多
关键词 猫眼效应 激光发散角 离焦量
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基于“猫眼效应”的超视距视轴对准可行性分析 被引量:4
15
作者 葛成良 张凯 +2 位作者 叶一东 范国滨 梁正 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1635-1638,共4页
根据光电探测器的“猫眼效应”,针对成像光学系统的视轴,从理论上分析了利用激光对超视距系统进行视轴对准的可行性,特别分析了激光器输出功率参数、接收探测器焦平面是否离焦等关键参数。研究结果表明,基于“猫眼效应”的超视距系统进... 根据光电探测器的“猫眼效应”,针对成像光学系统的视轴,从理论上分析了利用激光对超视距系统进行视轴对准的可行性,特别分析了激光器输出功率参数、接收探测器焦平面是否离焦等关键参数。研究结果表明,基于“猫眼效应”的超视距系统进行视轴对准在理论上和实验设计上是可行的。 展开更多
关键词 “猫眼效应” 超视距 视轴(LOS LINE of sight) 对准
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研究光学镜头猫眼效应的物理光学传输分析方法 被引量:4
16
作者 赵延仲 孙华燕 +1 位作者 宋丰华 张天良 《装备指挥技术学院学报》 2009年第3期80-84,共5页
提出了研究光学镜头猫眼效应的物理光学传输分析方法。该方法以ZEMAX光学设计软件建立的光学镜头模型为基础,采用动态数据交换技术(dynamic data exchange,DDE)获取镜头结构参数;以Collins衍射积分公式为基础,结合矩阵光学理论以... 提出了研究光学镜头猫眼效应的物理光学传输分析方法。该方法以ZEMAX光学设计软件建立的光学镜头模型为基础,采用动态数据交换技术(dynamic data exchange,DDE)获取镜头结构参数;以Collins衍射积分公式为基础,结合矩阵光学理论以及将硬边光阑窗口函数展开为有限个复高斯函数之和的方法,进一步推导了高斯光束通过具有基本结构参数的光学镜头后并返回的一般解析传输公式。结果表明,利用该方法仿真得出的猫眼效应反射光在反向传输过程中的空间分布与实验所得极为相似,证明了应用该物理光学传输分析法研究猫眼效应的科学性。 展开更多
关键词 光学镜头 猫眼效应 物理光学传输 空间分布
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基于猫眼效应的激光主动探测系统探测能力分析 被引量:3
17
作者 赵延仲 宋丰华 +3 位作者 孙华燕 马峰 刘启涛 刘雷 《装备指挥技术学院学报》 2008年第6期80-84,共5页
为分析基于猫眼效应的激光主动探测系统的探测能力,设计了一个离轴探测系统,并利用ZEMAX光学设计软件,建立了发射系统一猫眼目标系统一接收系统的一体化模型,且进行了仿真分析。在此探测系统满足成像质量的条件下,分析了其对猫眼... 为分析基于猫眼效应的激光主动探测系统的探测能力,设计了一个离轴探测系统,并利用ZEMAX光学设计软件,建立了发射系统一猫眼目标系统一接收系统的一体化模型,且进行了仿真分析。在此探测系统满足成像质量的条件下,分析了其对猫眼目标反射信号的探测能力,得出探测系统在其探测视场内的最小分辨角;并针对特定发射功率和特定猫眼目标,以最小可探测功率为指标,得出了系统的最大探测距离。设计及探测能力分析结果表明,系统最小分辨角可达0.002°,最大探测距离可达83km,可以满足激光主动探测系统的定位和跟踪需求。 展开更多
关键词 主动探测 猫眼效应 光学设计 探测能力
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光学装调中的一种基于猫眼效应的焦距测试方法 被引量:2
18
作者 王东杰 柯君玉 +1 位作者 王海超 阴刚华 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期466-471,共6页
在光学系统装调中,由于光学元件的面型误差、加工误差等影响因素的存在,使待装调的光学系统的装调失调量并非为一个确定的准值,而是一个范围值,在失调量范围内,可能存在不止一组Zernike系数符合要求,即以像差值为判据的装调结果的解不唯... 在光学系统装调中,由于光学元件的面型误差、加工误差等影响因素的存在,使待装调的光学系统的装调失调量并非为一个确定的准值,而是一个范围值,在失调量范围内,可能存在不止一组Zernike系数符合要求,即以像差值为判据的装调结果的解不唯一,需要对光学系统的其他参数进行测试判断光学系统在装调阶段是否满足技术要求。介绍了一种在装调过程中,当各项像差的Zernike系数接近设计时,利用干涉仪、分划板、五棱镜、经纬仪等设备,在波前测试光路中采用猫眼效应进行装调过程中的光学系统焦距的测试方法,通过光学系统的波像差和焦距值两种测试结果判断装调工作是否符合要求。经过实际装调过程中的应用验证了该方法的有效性,在光学系统的装调过程中将焦距值控制在±0.5%以内。 展开更多
关键词 光学测量 光学装调 焦距测试 猫眼效应 波像差
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猫眼隐身光学系统设计及回波分析
19
作者 雷培奇 高明 陈阳 《兵工自动化》 2019年第10期10-17,共8页
为降低光学设备被激光主动探测的概率,采用像面倾斜的方法来减弱光学系统的激光回波。基于光线传输和2维平面波角谱衍射理论,分析探测激光入射到倾斜像面光学系统的衍射光场分布特性,设计一款像面倾斜4°的可见光系统,通过引入自由... 为降低光学设备被激光主动探测的概率,采用像面倾斜的方法来减弱光学系统的激光回波。基于光线传输和2维平面波角谱衍射理论,分析探测激光入射到倾斜像面光学系统的衍射光场分布特性,设计一款像面倾斜4°的可见光系统,通过引入自由曲面校正像面倾斜带来的系统像差。结果表明:系统在奈奎斯特频率61lp/mm处,全视场的传递函数均高于0.58,成像质量好。像面倾斜4°的猫眼隐身光学系统,其激光回波效率相较于像面不倾斜光学系统减弱50%以上,系统被探测到的概率明显降低。 展开更多
关键词 猫眼效应 像面倾斜 激光主动探测 猫眼隐身
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离轴三反式光学镜头的猫眼效应激光反射特性 被引量:1
20
作者 赵延仲 孙华燕 +1 位作者 宋丰华 纪雷刚 《装备指挥技术学院学报》 2009年第1期101-105,共5页
为研究离轴三反式光学镜头所特有的猫眼效应激光反射特性,采用ZEMAX光学设计软件,建立了离轴三反式光学镜头模型,利用物理光学传输的方法,仿真分析了其猫眼效应特性,得出了其反射光特性参数及其可用入射角范围,并将其特性规律与同轴式... 为研究离轴三反式光学镜头所特有的猫眼效应激光反射特性,采用ZEMAX光学设计软件,建立了离轴三反式光学镜头模型,利用物理光学传输的方法,仿真分析了其猫眼效应特性,得出了其反射光特性参数及其可用入射角范围,并将其特性规律与同轴式光学镜头进行了比较。结果表明,与同轴式光学镜头相比,离轴三反式光学镜头的猫眼效应激光反射特性的规律性较差,可用入射角范围不对称,但其猫眼效应的复杂性,使得反射光携带有更多的可用信息,通过后续信息处理可对该类光学目标进行参数识别。 展开更多
关键词 猫眼效应 离轴三反式光学镜头 反射特性 ZEMAX光学设计软件
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