测量激光远场到靶光斑的光强时空分布,进而获得激光到靶参数,对研究激光大气传输特性及评估激光发射系统的性能具有重要意义。探测器阵列法是测量激光远场光斑分布的常用方法。本文以某项目中近红外和中红外两款阵列靶的研制为基础,对阵列靶研制过程的技术难点及实现方式,标定平台及标定技术,性能测试及分析等进行了深入研究。主要研究内容及成果如下:1.结合大气光学参数,通过数值模拟仿真的方式,分析了大气传输中消光、湍流和热晕对到靶参数的影响;给出了采用阵列法测量激光光斑时空分布,进而计算光斑总功率、峰值功率、光斑尺寸、质心位置、质心抖动、跟瞄精度、光束质量等到靶参数的方法。2.以某项目指标需求为研制依据,分析了技术指标,给出了近红外阵列靶与中红外阵列靶的总体技术方案及技术难点。围绕技术难点,阐述了阵列靶的机械、电路、光学等各组成部分的具体设计及实现。在机械与电路的结构布局上,采用模块化的方式解决了靶面尺寸大,通道数多,结构复杂的难点,并给出了具体设计及仿真验证结果。在电路系统中,解决了重频与连续模式兼容测量、高速脉冲信号捕获采集、多通道高帧频数据传输等技术难点。通过对不同型号,不同编号的探测器做性能对比测试,选定了探测器;对各功能电路进行了分析研究,给出了具体设计和实现方式,重点分析了积分电路的设计及关键器件选型,高速数据传输与控制网络的实现;介绍了光学衰减取样的常用方式,分析计算了系统的衰减倍率,给出了衰减取样的具体实施方案,解决了多波长测量的技术难点。3.针对探测器阵列靶标定过程中的技术特点及难点,对标定平台、功率密度值测量、衰减倍率测量三个方面的技术开展了研究。首先,提出了基于逐点扫描的探测器阵列靶标定方法,从标定平台的功能组成、标定方法及建模、影响测量不确定度的因素等方面阐述了标定系统的实现。其次,提出了相机成像法、探测器扫描法、小孔扫描法三种标定光源功率密度值的方法,分别给出了实现方式,论述了优缺点及应用场合。最后,提出了基于相机成像的衰减倍率标定方法,可用于多种衰减方式的衰减倍率测量。本文所述的标定技术可以作为探测器阵列靶标定的有效手段,为今后探测器阵列靶的标定提供参考借鉴。4.从性能指标分析、实验室测试及外场试验三方面分析验证了探测器阵列靶的性能。首先,从理论和实践上分析了测量范围、测量不确定度、通道不均匀性三个技术指标的符合性;然后,在实验室采用单点扫描逐点测试的方法,对功率/能量密度的测量误差、各通道不均匀性两个参数进行测试,给出了测试精度及测试结果分析;最后,对中红外阵列靶参与的某次外场试验数据做了分析计算,验证了系统的性能。