多光束傅里葉望遠(yuǎn)鏡的關(guān)鍵技術(shù)

董 磊,王 斌,劉欣悅

(中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所,吉林長(zhǎng)春 130033)

1 引 言

傅里葉望遠(yuǎn)鏡優(yōu)于傳統(tǒng)望遠(yuǎn)鏡的最大特點(diǎn)在于可以對(duì)不發(fā)光目標(biāo)成像并克服大氣擾動(dòng)的影響[1～3],其中對(duì)暗弱目標(biāo)成像由激光主動(dòng)照明技術(shù)實(shí)現(xiàn);而同時(shí)發(fā)射 3束激光通過(guò)相位閉合的方法可消除大氣擾動(dòng)的影響;另外,改變發(fā)射望遠(yuǎn)鏡之間的基線長(zhǎng)度可以提高成像分辨率。上述優(yōu)點(diǎn)使得傅里葉望遠(yuǎn)鏡成為對(duì)遠(yuǎn)距離暗弱目標(biāo)高分辨率成像的理想系統(tǒng),其理論和實(shí)驗(yàn)研究已有多篇文獻(xiàn)報(bào)道[4～7]。然而,傳統(tǒng)的 3光束傅里葉望遠(yuǎn)鏡成像時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn)使其僅能對(duì)靜止目標(biāo)成像。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)快速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)高分辨率成像,必須減少成像時(shí)間,于是多光束傅里葉望遠(yuǎn)鏡技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

多光束傅里葉望遠(yuǎn)鏡每次發(fā)射光束的數(shù)目大于 3束,可以同時(shí)獲得大量的目標(biāo)傅里葉分量[8]。但是對(duì)低軌快速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)成像,需要將成像時(shí)間壓縮到 1 s左右,做到這一點(diǎn)涉及許多關(guān)鍵技術(shù),比如高功率長(zhǎng)相干激光器的研制,光強(qiáng)均分和保偏技術(shù),大移頻帶寬聲光移頻器的研制等,而且每項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)均包含若干更具體的技術(shù)和性能指標(biāo),因此,研究多光束傅里葉望遠(yuǎn)鏡應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)對(duì)其最終實(shí)際系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)及其發(fā)展有非常重要的意義。目前,雖然對(duì)多光束傅里葉望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)有一些原理和實(shí)驗(yàn)方面的報(bào)道[8～10],但是對(duì)于最終成像系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)尚未見(jiàn)報(bào)道。本文基于多光束傅里葉望遠(yuǎn)鏡的組成,詳細(xì)討論了其各個(gè)組成系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。

2 多光束傅里葉望遠(yuǎn)鏡的關(guān)鍵技術(shù)

多光束傅里葉望遠(yuǎn)鏡整個(gè)系統(tǒng)由光學(xué)、機(jī)械、電子和軟件等多個(gè)子系統(tǒng)共同組成,每個(gè)子系統(tǒng)均包含若干個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。本文將分別論述光學(xué)分系統(tǒng)、機(jī)械分系統(tǒng)、電子分系統(tǒng)和軟件分系統(tǒng)這4個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。

2.1 光學(xué)分系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

光學(xué)系統(tǒng)主要分成發(fā)射系統(tǒng)和接收系統(tǒng)兩大部分。多光束傅里葉望遠(yuǎn)鏡的發(fā)射系統(tǒng)由激光光源、分光系統(tǒng)、傳遞光纖、光相位延遲器、聲光移頻器、空間濾波器和發(fā)射望遠(yuǎn)鏡組成。傅里葉望遠(yuǎn)鏡的接收系統(tǒng)由大靶面的能量接收器、各級(jí)光能會(huì)聚系統(tǒng)、光譜濾波器、光電倍增管探測(cè)器組成。在上述的器件中,激光光源、光相位延遲器、聲光移頻器、光電倍增管探測(cè)器是較為重要的器件。下面將分別闡述 4種器件所需要的關(guān)鍵指標(biāo)。

由于多光束傅里葉望遠(yuǎn)鏡采用的是多束光同時(shí)發(fā)射,并且發(fā)射的光束數(shù)目越多獲得的目標(biāo)空間頻率分量越多,整體成像時(shí)間越短,所以對(duì)激光器的發(fā)射總功率要求較高。如果成像系統(tǒng)對(duì)1 000 km處的直徑約為 1 m的目標(biāo)成像,根據(jù)激光在大氣中的傳播和經(jīng)過(guò)目標(biāo)的散射的相關(guān)公式可以算出對(duì)每束激光功率的要求大約為 100 W,采用 20束發(fā)射光束則需要激光器的發(fā)射功率大約為 2 000 W。為了避免大氣擾動(dòng)對(duì)條紋質(zhì)量的影響,在目標(biāo)表面形成清晰而又穩(wěn)定的干涉條紋,則需要激光相干長(zhǎng)度至少為m量級(jí)。而 kW級(jí)的激光器保證相干長(zhǎng)度滿(mǎn)足 m量級(jí)的要求本身就是一個(gè)較為嚴(yán)格的指標(biāo)要求。發(fā)射激光波長(zhǎng)要盡可能選擇大氣窗口波段以降低散射和吸收對(duì)激光功率的損耗。激光器出射光束直徑和發(fā)散角的尺寸將會(huì)影響聲光移頻器的移頻效率:過(guò)大的光束直徑需要很大的聲光移頻晶體同時(shí)對(duì)射頻驅(qū)動(dòng)功率有很高的要求;過(guò)大的發(fā)散角會(huì)降低一級(jí)衍射光的轉(zhuǎn)化效率,從而降低入射光能的利用率。所以,多光束傅里葉望遠(yuǎn)鏡對(duì)激光光源的要求主要是更高的發(fā)射功率,較大的相干長(zhǎng)度,適當(dāng)?shù)牟ㄩL(zhǎng),較小的光束直徑和發(fā)散角,這些指標(biāo)構(gòu)成了所需激光器的關(guān)鍵技術(shù)。

由于激光相干長(zhǎng)度不可能太長(zhǎng),而每次發(fā)射基線長(zhǎng)度的不同 (發(fā)射望遠(yuǎn)鏡之間的距離不同)會(huì)造成任意兩束發(fā)射激光間的光程差不同,最大可能達(dá)到 10 m級(jí),所以需要對(duì)每次發(fā)射時(shí)每束發(fā)射激光的相位進(jìn)行調(diào)整,以使每次發(fā)射時(shí)所有發(fā)射激光的相位保持一致。一般由于大氣湍流引起的光相位的變化為幾百個(gè)波長(zhǎng),這里可以按 1 000個(gè)波長(zhǎng)計(jì)算,波長(zhǎng)為 1μm,大氣折射率約為 1,產(chǎn)生的光程差約為 1 mm。千瓦級(jí)激光器的激光相干長(zhǎng)度最好為 1 m,所以任意兩束激光總的光程差應(yīng)該 ＜1m才能夠保證在目標(biāo)表面形成干涉條紋。由大氣湍流引起的光程差為 1 mm,剩下的光程差由發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)引起,其數(shù)值最好能夠小于1 cm。從前面的分析結(jié)果得到,由基線長(zhǎng)度的不同引起的兩束激光的光程差可能高達(dá) 10 m,這將是發(fā)射系統(tǒng)引起光程差的主要部分,需要通過(guò)光相位延遲器加以調(diào)整。光相位延遲器的相位延遲范圍應(yīng)該 ＞10 m,用以補(bǔ)償基線長(zhǎng)度不同引起的光程差和發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)中元件產(chǎn)生的光程差。延遲器的調(diào)節(jié)精度應(yīng)該 ＜1 cm以保證補(bǔ)償后的兩束激光在發(fā)射望遠(yuǎn)鏡出瞳處的光程差 ＜1 cm,這樣,再加上大氣湍流引起的光程差后,總光程差 ＜1 m。除此之外,光相位延遲器的有效通光口徑、激光損傷閾值、延遲相位保持穩(wěn)定性對(duì)于其在多光束傅里葉望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)中的使用也有較為重要的作用。有效通光孔徑保證在入射激光截面內(nèi)都能夠產(chǎn)生均勻的相位延遲,激光損傷閾值使其在百瓦級(jí)激光連續(xù)照射下在系統(tǒng)工作時(shí)間內(nèi)性能穩(wěn)定,延遲相位的穩(wěn)定性應(yīng)該保證在系統(tǒng)工作時(shí)間內(nèi)相位變化小于1 cm。

為了保證任意兩束光對(duì)應(yīng)的目標(biāo)空間頻率成分能夠被解調(diào)出來(lái),任意兩束光的光頻差均不相同。當(dāng)發(fā)射光束的數(shù)目很大時(shí),需要的差頻數(shù)值將變得很大。如果采用簡(jiǎn)單的單向完全歸納法,令最小的差頻值為 10 kHz,計(jì)算得出 23束激光的最大差頻值應(yīng)為 42 GHz,這對(duì)于現(xiàn)有的聲光移頻器帶寬來(lái)說(shuō)是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。借助于 Golomb法則,最小差頻數(shù)值仍然選擇 10 kHz,23束激光對(duì)應(yīng)的最大差頻值為 3.72 MHz,該數(shù)值相對(duì)于前者小了4個(gè)數(shù)量級(jí),對(duì)于目前商用聲光移頻器來(lái)說(shuō)可以保證該帶寬。但是目前商用聲光移頻器的有效通光孔徑普遍較小,這是因?yàn)橛行ü饪讖皆酱蟪暡▊鞑r(shí)間越長(zhǎng),一級(jí)衍射光的轉(zhuǎn)換效率會(huì)降低,同時(shí)會(huì)消耗更高的功率。然而 kW級(jí)激光的光束有效截面一般較大,約為1 cm,在如此大的截面內(nèi)產(chǎn)生高效的一級(jí)光衍射對(duì)于聲光移頻器的制造來(lái)說(shuō)也是一個(gè)新的挑戰(zhàn)。同時(shí)聲光驅(qū)動(dòng)源的射頻功率穩(wěn)定性也是一個(gè)較為重要的問(wèn)題,因?yàn)樯漕l功率的變化將導(dǎo)致一級(jí)衍射光功率的變化,為了產(chǎn)生明顯的干涉條紋,每束光的功率差別應(yīng)該小于 5%。而引起每束光功率變化的主要原因是激光器本身的激光輸出穩(wěn)定性,光路中不同元件對(duì)激光的吸收和散射,以及聲光移頻器的一級(jí)光衍射效率等等,所以聲光移頻器的一級(jí)光衍射效率波動(dòng)最好在系統(tǒng)工作時(shí)間內(nèi)能夠低于 1%。當(dāng)然聲光移頻器的一級(jí)光衍射效率、激光損傷閾值、工作光譜范圍等指標(biāo)也應(yīng)該考慮在高功率激光情況下的特殊性。

由于對(duì)快速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)成像時(shí),目標(biāo)距離遠(yuǎn)(1 000 km以?xún)?nèi) )、面積小 (10 m2以?xún)?nèi) )、運(yùn)動(dòng)速度快、反射率低,所以經(jīng)過(guò)目標(biāo)散射后的激光被地面接收系統(tǒng)接收的能量很低。以文獻(xiàn) [9]為例,在接收到的光子數(shù)達(dá)到108/s時(shí),由于采樣率高達(dá)MHz,所以單次采樣的光子數(shù)只有幾十個(gè),如此低的光能水平要求探測(cè)器必須是單光子探測(cè)器,且需采用高增益的光電倍增管。要求光電倍增管的增益高,能夠探測(cè)到少數(shù)幾個(gè)光子的入射;暗電流噪聲低,以減少器件本身散粒噪聲對(duì)獲取信號(hào)的影響;探測(cè)器靶面大,能夠降低對(duì)前面光能收集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)要求;探測(cè)器的響應(yīng)帶寬大,能夠很好響應(yīng)MHz以上的信號(hào)。另外,探測(cè)器的光譜特性曲線能夠盡可能包含紅外波段,進(jìn)而能夠在發(fā)射激光波長(zhǎng)獲得較高的量子效率。

除了光學(xué)分系統(tǒng)主要元件的關(guān)鍵技術(shù)外,發(fā)射望遠(yuǎn)鏡陣列的優(yōu)化布局和聲光移頻器的移頻頻率的最優(yōu)選擇也是比較重要的。最簡(jiǎn)單的發(fā)射望遠(yuǎn)鏡陣列布局是方陣,通過(guò)改變發(fā)射望遠(yuǎn)鏡在方陣中的位置可獲得不同的目標(biāo)空間頻率信息。該布局方式也是冗余度很大的方式,其中有大量的空間頻率的重復(fù),這增加了發(fā)射次數(shù),延長(zhǎng)了總成像時(shí)間。目前常見(jiàn)的冗余度較小的陣列是T型和環(huán)型,然而這些分布也不是非冗余的,所以有必要研究冗余度更低的分布方式陣列,以便減少成像時(shí)間,實(shí)現(xiàn)對(duì)速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的高分辨率成像。對(duì)于聲光移頻器的移頻頻率,如果采用簡(jiǎn)單單向歸納的方法將無(wú)法接收頻率信號(hào),而采用 Golomb法則獲得的結(jié)果可以在現(xiàn)有聲光移頻器上得到體現(xiàn),然而 Golomb法則并不是最優(yōu)的,所以對(duì)最優(yōu)移頻帶寬的研究對(duì)于降低總移頻帶寬和提高最低移頻頻率 (這對(duì)于高功率激光是非常重要的)將是非常必要的。

2.2 機(jī)械分系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

總體來(lái)說(shuō),多光束傅里葉望遠(yuǎn)鏡對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的要求并不高。因?yàn)槊總€(gè)發(fā)射光束的截面直徑只有 10 cm,所以只要求發(fā)射望遠(yuǎn)鏡的有效孔徑 ＞100 mm就可以了,這樣的望遠(yuǎn)鏡在業(yè)余愛(ài)好者市場(chǎng)已經(jīng)非常普及。這里主要談到的關(guān)鍵技術(shù)是發(fā)射望遠(yuǎn)鏡的指示和跟蹤精度、發(fā)射光束的快速穩(wěn)定切換和接收主鏡的拼接支撐結(jié)構(gòu)。

由于望遠(yuǎn)鏡基于發(fā)射光束在目標(biāo)表面形成不同周期和取向的干涉條紋為成像原理,條紋的周期和方向變化以及條紋的彎曲程度對(duì)能否準(zhǔn)確獲得目標(biāo)空間頻率分量有影響,所以需要通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真來(lái)分析多大的條紋周期和方向變化以及條紋彎曲程度不會(huì)對(duì)空間頻率的獲取產(chǎn)生明顯影響。根據(jù)分析得出的數(shù)據(jù)可以推導(dǎo)出對(duì)發(fā)射望遠(yuǎn)鏡指示精度的要求。同時(shí)由于目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度較快,所以在目標(biāo)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中應(yīng)該保持條紋的周期、方向和形狀的變化在允許的范圍之內(nèi),以便根據(jù)具體的目標(biāo)運(yùn)動(dòng)速度通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真得出需要的發(fā)射望遠(yuǎn)鏡的跟蹤精度。

為了減少總的成像時(shí)間,需要在每次發(fā)射光束后獲得大量不同的目標(biāo)傅里葉分量,這就要求每次發(fā)射時(shí)發(fā)射光束的位置均不相同,而每次發(fā)射的時(shí)間均很短,故需要在很短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)多束光的快速切換。光束的具體切換方式取決于選擇的發(fā)射望遠(yuǎn)鏡陣列的分布方式。文獻(xiàn)[9]介紹了一種分布方式,該方式采用 21個(gè)口徑約為 1 m的望遠(yuǎn)鏡組成 6邊形陣列,每個(gè)望遠(yuǎn)鏡包含 7個(gè)發(fā)射光束的可能位置。發(fā)射光束的快速切換便是實(shí)現(xiàn)在每個(gè)望遠(yuǎn)鏡內(nèi)的 7個(gè)待選位置中選擇合適的位置同時(shí)發(fā)射 23束激光。文獻(xiàn) [9]中實(shí)現(xiàn)快速切換的裝置被稱(chēng)為撥盤(pán) (clicker),由反射光學(xué)元件組成。在快速切換的過(guò)程中需要考慮光束的方向是否會(huì)改變,切換精度是否能保證基線的長(zhǎng)度變化在允許范圍之內(nèi),切換是否會(huì)有明顯的震動(dòng),是否會(huì)引起光束的長(zhǎng)時(shí)間震動(dòng)等等。

多光束傅里葉望遠(yuǎn)鏡的接收光學(xué)系統(tǒng)屬于能量系統(tǒng),接收主鏡不需要太高的光學(xué)精度,但是由于接收面積較大,估計(jì)為 100 m2,所以主鏡應(yīng)該采用多塊子鏡拼接或者多個(gè)望遠(yuǎn)鏡拼接的方式組成。如果采用多塊子鏡拼接的方式,每塊子鏡都需要兩維調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)所有子鏡的共焦,這將是一個(gè)很龐大的系統(tǒng),對(duì)于支撐調(diào)節(jié)機(jī)械結(jié)構(gòu)將是一個(gè)挑戰(zhàn)。如果采用多個(gè)望遠(yuǎn)鏡拼接的方式,為了實(shí)現(xiàn)接收能量的最大化,需要考慮采用多大口徑的望遠(yuǎn)鏡和排列布局,如此多望遠(yuǎn)鏡的支撐結(jié)構(gòu)將是一個(gè)需要研究的難題。

2.3 電子分系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

多光束傅里葉望遠(yuǎn)鏡整個(gè)系統(tǒng)主要采用的是現(xiàn)有商用產(chǎn)品集成在一起組成性能優(yōu)越的高分辨率成像系統(tǒng),自身需要專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的電路系統(tǒng)不是很多,但也有幾點(diǎn)需要特別注意。

首先是同步問(wèn)題。發(fā)射光學(xué)分系統(tǒng)中每個(gè)發(fā)射望遠(yuǎn)鏡對(duì)應(yīng)的光束快速切換裝置彼此必須保持同步,這樣能減少等待時(shí)間,從而降低總的成像時(shí)間。與此類(lèi)似,光相位延遲器與每束發(fā)射光束的同步同樣是非常重要的。由于接收光學(xué)系統(tǒng)采用多塊子鏡拼接或者多個(gè)望遠(yuǎn)鏡拼接,最遠(yuǎn)的兩個(gè)子鏡或者望遠(yuǎn)鏡之間的距離可以達(dá)到幾 m,對(duì)應(yīng)接收光信號(hào)的時(shí)間差約為 10-8s,而光信號(hào)的最高調(diào)制頻率對(duì)應(yīng)的周期約為 10-7s,與光信號(hào)的時(shí)間差比較接近,可能會(huì)因?yàn)闀r(shí)間差造成每個(gè)子鏡或望遠(yuǎn)鏡接收的光信號(hào)的調(diào)制波形的波峰或者波谷無(wú)法重合,從而引起合成電信號(hào)的畸變而產(chǎn)生嚴(yán)重的噪聲,所以需要通過(guò)電子延遲技術(shù)使得每個(gè)子鏡或者望遠(yuǎn)鏡單元產(chǎn)生的電信號(hào)的波形同步,以獲得信噪比較高的合成信號(hào),從而提高最終重構(gòu)圖像的質(zhì)量。

其次是電磁屏蔽。由于發(fā)射光學(xué)分系統(tǒng)中含有聲光移頻器,該設(shè)備需要射頻電信號(hào)驅(qū)動(dòng)超聲換能器產(chǎn)生超聲波,這可能會(huì)影響到其它設(shè)備的正常工作,比如高功率激光器、光束快速切換裝置等等,所以,應(yīng)該做到聲光驅(qū)動(dòng)源的良好屏蔽和各設(shè)備的接地。接收光學(xué)分系統(tǒng)中的光電倍增管屬于高壓設(shè)備,會(huì)對(duì)周?chē)娮釉O(shè)備產(chǎn)生一定的輻射影響,應(yīng)該對(duì)其加以屏蔽。對(duì)于發(fā)射 20束以上光束配置中使用的高速A/D轉(zhuǎn)換卡,采樣率可能高達(dá) 100 MHz,很容易受到外界電磁幅射的影響,所以應(yīng)該考慮合適的屏蔽措施加以保護(hù)。

最后需要注意的就是系統(tǒng)的配電。由于發(fā)射光學(xué)分系統(tǒng)和接收光學(xué)分系統(tǒng)中包含了不少大功率的用電設(shè)備,每個(gè)設(shè)備對(duì)電壓穩(wěn)定性和電壓波紋等指標(biāo)的要求均不相同。對(duì)于大功率激光器,為了產(chǎn)生穩(wěn)定的激光功率輸出,應(yīng)該采取單獨(dú)配電。另外,驅(qū)動(dòng)發(fā)射望遠(yuǎn)鏡位置移動(dòng)以及俯仰和方位旋轉(zhuǎn)的電機(jī)需要很大的電流,也應(yīng)該單獨(dú)配電。光學(xué)接收分系統(tǒng)中控制拼接子鏡或望遠(yuǎn)鏡俯仰和方位旋轉(zhuǎn)的電機(jī)同樣需要整體單獨(dú)配電。高速A/D采集卡需要電壓穩(wěn)定波紋較小的電源供應(yīng)來(lái)保證其采樣精度,而其采用的是 PCI板卡的封裝方式插入電腦主板中,所以對(duì)電腦的供電有較高的要求。

2.4 軟件分系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

發(fā)射光學(xué)分系統(tǒng)中的軟件主要實(shí)現(xiàn)光束快速切換的同步控制以及發(fā)射望遠(yuǎn)鏡位置移動(dòng)和俯仰方位旋轉(zhuǎn)的同步控制。每次發(fā)射都需選擇對(duì)望遠(yuǎn)鏡中的哪束光進(jìn)行發(fā)射,以保證該次發(fā)射的任意兩束激光對(duì)應(yīng)的空間頻率沒(méi)有冗余,同時(shí)也要保證和之前發(fā)射的任意兩束激光對(duì)應(yīng)的空間頻率均不相同。這關(guān)系到需要的發(fā)射次數(shù)和總成像時(shí)間,發(fā)射冗余越低,成像時(shí)間越短。設(shè)計(jì)合理的程序控制光束快速切換裝置,實(shí)現(xiàn)發(fā)射光束的快速準(zhǔn)確選擇將是系統(tǒng)研究中非常重要的一環(huán)。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)快速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的準(zhǔn)確指示和精密跟蹤,需要對(duì)每次發(fā)射時(shí)的望遠(yuǎn)鏡的位置和俯仰方位取向進(jìn)行精確調(diào)整,在保證發(fā)射望遠(yuǎn)鏡姿態(tài)調(diào)整和光束快速切換裝置的光束選擇同步的前提下,還要確保每次發(fā)射的所有光束都能同時(shí)精確對(duì)準(zhǔn)目標(biāo),這在系統(tǒng)研究中同樣是非常關(guān)鍵的。

接收光學(xué)分系統(tǒng)中的軟件主要用于實(shí)現(xiàn)多光束的時(shí)間解調(diào)、快速相位閉合算法、目標(biāo)傅里葉分量的恢復(fù)和最終的圖像重構(gòu)。由于多光束調(diào)制頻率的不同并且是非均勻分布,時(shí)間解調(diào)不能采用3光束的簡(jiǎn)單解調(diào)方式而需要構(gòu)想出一種新的非均勻時(shí)間解調(diào)方法。同時(shí)為了減少相位閉合所占的時(shí)間,需要研究更快的閉合算法。為了減少激光散斑噪聲和探測(cè)器噪聲的影響,提高目標(biāo)傅里葉分量信息的信噪比并最終重構(gòu)高質(zhì)量圖像,需要研究新的目標(biāo)傅里葉分量恢復(fù)算法和更優(yōu)的圖像重構(gòu)算法。

3 結(jié)束語(yǔ)

傅里葉望遠(yuǎn)鏡以其主動(dòng)成像、合成孔徑、相位閉合等優(yōu)勢(shì)成為遠(yuǎn)距離暗弱目標(biāo)成像技術(shù)中最具競(jìng)爭(zhēng)力的一種。多光束傅里葉望遠(yuǎn)鏡則突破了傳統(tǒng) 3光束傅里葉望遠(yuǎn)鏡只能對(duì)靜止目標(biāo)成像的限制,可以對(duì)遠(yuǎn)距離快速運(yùn)動(dòng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)高分辨率成像,但目前該項(xiàng)技術(shù)在光學(xué)機(jī)械、電子和軟件方面均存在技術(shù)瓶頸。為了實(shí)現(xiàn)多光束傅里葉望遠(yuǎn)鏡成像技術(shù),本文基于多光束傅里葉望遠(yuǎn)鏡的組成,對(duì)其在光學(xué)、機(jī)械、電子和軟件等方面的關(guān)鍵技術(shù)分別進(jìn)行了研究,本文的研究工作將對(duì)多光束傅里葉望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)的順利研制提供參考。

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