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相干场成像技术,综合了激光主动成像技术、光学合成孔径技术和相位闭合技术,是一种新的高分辨率成像探测技术,相比常规地基成像技术具有分辨率高、造价低廉等优点,采用激光主动照明非直接成像方式,可以避免大气影响对深空暗弱目标成像,这可解决常规成像技术的瓶颈问题。该技术可主要应用于对空间目标的识别与遥测等领域。但目前由于部分关键技术还未完全突破,如高功率长相干长度激光器、高精度跟瞄技术、光强均分和大孔径声光移频器等,还没有替代常规成像技术,本文分析了移频器性能对成像质量的影响,改进了相干场成像技术,完善了相关理论。 首先介绍了相干场成像技术的背景和研究意义,总结了国内外研究发展概况,推导了相干场成像技术的原理,分析了涉及激光移频的部分,为下一步具体分析移频各指标影响奠定基础。介绍了相干场成像系统的组成,重点研究分光方案中的激光移频单元,给出了多光束成像系统下的移频方案。 其次分析了声光移频器的工作原理,结合系统的移频方案,描述了移频量与驱动频率的关系,推导了声光移频器的衍射效率公式,结合具体器件提炼出对相干场成像质量有影响的指标,针对这些影响因素定性说明了对成像质量的影响,并分析了各影响因素之间的制约关系,最后结合需求和影响因素之间的关系,设计出性能较好的器件,满足了系统实现的要求。 最后结合对相干场成像技术和声光移频器的深入研究,具体分析了移频精度、移频稳定度、倍频噪声、驱动功率和通光孔径对成像质量的影响,采取了理论推导、仿真分析和实验验证等方式得到了定量数据和部分定性结论,包括移频稳定性系数小于2.5×10-7、驱动输出信号的倍频噪声信噪比大于23dB、驱动功率的偏差小于10%和通光孔径要大于光束直径。分析结果充实了相干场成像技术理论,同时为该技术的工程实现提供了技术参考。