【摘 要】
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本论文研究课题以新型天基高分辨率遥感成像任务,如编队卫星合成孔径光学成像、薄膜天线望远镜、分布式SAR等为背景,研制适于工业、航天业等大尺度距离下高精度、高更新速率、高度集成化和高稳定性的测距仪。飞秒激光由于其自身超高的时间、空间分辨率,自2000年首次被应用于距离测量以来受到广泛关注。本论文以航天工程化应用为原则,探究激光光源的选取,并以此搭建飞秒双光梳测距仪系统。本论文的主要内容如下所述:1.
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本论文研究课题以新型天基高分辨率遥感成像任务,如编队卫星合成孔径光学成像、薄膜天线望远镜、分布式SAR等为背景,研制适于工业、航天业等大尺度距离下高精度、高更新速率、高度集成化和高稳定性的测距仪。飞秒激光由于其自身超高的时间、空间分辨率,自2000年首次被应用于距离测量以来受到广泛关注。本论文以航天工程化应用为原则,探究激光光源的选取,并以此搭建飞秒双光梳测距仪系统。本论文的主要内容如下所述:1.调研讨论国内外关于飞秒激光测距的方法以及相关进展,总结各方法在实际工程应用中的优缺点。2.综述基于双光梳测距仪系统的两大构成部分:飞秒激光光源与脉冲采样模块。其中飞秒激光部分详细阐述了目前常用的三种锁模飞秒激光器并分析其作为测距光源的优劣势;采样模块介绍了两种不同的采样方式,并分析其优缺点。最后简单地分析了影响测距精度的几个因素及提升方法。3.详细介绍了新型全保偏光纤环形镜“9”字腔型光纤激光器,分析其原理并首次利用琼斯矩阵量化分析其各器件的构成及作用。并实际搭建新型激光器测定其各输出参数,初步探究环外相移器对输出的影响4.首次基于新型全保偏光纤激光器搭建适于工程应用的双光梳测距仪系统,并在国家计量院进行了大尺度距离下绝对距离测量实验研究工作,与标准干涉仪对比,实现了65m范围内残差±2um,1s门时间下标准差小于2um的高精度测距结果,对系统工程化具有一定指导意义。5.利用搭建的双光梳测距仪系统在模拟星载环境下,首次对运动的天线目标进行一维切向绝对距离测量,测定其经典运动状态曲线并利用奇异谱滤波的方法进行详细数值分析,对实际运动目标测定开辟了新思路。
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