摘要：为了实现大角度低旁瓣的光束扫描,基于改进遗传算法和凸优化算法,对阵元位置以及阵元激励进行组合优化,设计了一种相邻阵元最小间距为18μm、工作波长为1550 nm的多圆环光学相控阵。优化过程分为两个步骤:首先对遗传算法进行改进,在特定俯仰角范围内优化环间距分布,从而在大扫描角范围内实现较低的峰值旁瓣电平;在此基础上,使用凸优化算法优化不同指向角下阵元的激励幅值分布,进一步降低峰值旁瓣电平。通过该组合优化,实现了俯仰方向为-45°~45°、水平方向为0°~360°的扫描范围,峰值旁瓣电平达到了-20.47 dB,最大远场发散角为0.146°。为验证算法的有效性,研制了含64个阵元的小规模多圆环光学相控阵,并搭建实验系统进行试验验证,实验结果与算法优化结果相符。

摘要：反射层析激光雷达是一种新型成像探测技术手段,探测系统发射脉冲激光束对目标进行全覆盖,通过其与目标之间的相对运动,多角度准确获取包含目标表面反射分布信息的回波数据,并解算得到反射系数投影分布。根据傅里叶切片定理,投影数据的一维傅里叶变换和目标投影图像的二维傅里叶变换相等,利用专用算法进行重构处理,从而实现激光垂轴方向的目标投影成像。该成像方式在激光回波信噪比足够大的情况下,成像分辨率与探测距离、系统孔径无关,而主要与激光脉冲宽度、探测电路带宽和采集系统采样率有关。若脉冲宽度小于100ps、探测电路带宽接近10 GHz、采集系统采样率大于20 GSa/s,通过光机电系统精细设计装校和处理算法创新,则可以得到1~2 cm的成像分辨率。