海军工程大学理学院应用物理系, 湖北 武汉 430033
以红外成像光学系统为例, 运用矩阵光学追迹法, 对其产生的三种回波进行研究: “猫眼效应”; “近似猫眼效应”; “剩余反射效应”。研究结果表明: “猫眼效应”和“近似猫眼效应”产生的回波概率极低, 而“剩余反射效应”的回波相对较稳定, 回波概率较高。综合利用这三种反射回波, 将大大提高探测概率。
激光探测技术 红外成像光学系统 回波 光学追迹 laser detect technique infrared optical system reflection matrix optics
海军工程大学 理学院 应用物理系, 武汉 430033
阐述用激光主动探测的原理及实验技术。以红外光学系统为例，运用矩阵光学追迹法对光学系统中各镜片的回波强度、分布及影响因素作定性、定量分析，并用实验加以验证。研究结果表明，回波强度受探测距离、扫描激光光束的入射角等因素影响非常大。例如，在主动扫描装置与被探测观瞄仪器相距约1000m、扫描光束的入射角从0rad增大到0.18rad时，光学系统的前两块透镜表面所产生回波能量与发射脉冲能量之比由理想条件下的28.4%下降到0%。
激光技术 矩阵光学追迹法 剩余反射 实验验证 laser techniques ray tracing specular reflection experimental examination
提出了一个实现处在不同光学腔中的远距离原子之间的量子受控相位门方案，通过利用光子的稳定性和原子-光子在光学腔中的强耦合作用, 得到了不同原子间的 幺正演化操作。该方案不受腔中光子衰减和原子自发辐射产生的消相干影响, 使受控相位门操作具有高保真度。
量子光学 受控相位门 腔量子电动力学 消相干 quantum optics controlled-phase gate cavity quantum electrodynamics decoherence
为了研究用激光主动扫描法侦察远方飞航导弹来袭方位的原理及实验技术,以红外点源导引头光学系统为例,运用矩阵光学追迹法对影响“猫眼”效应回波强度的因素作定性、定量分析。研究结果表明,回波强度受导引头光路中光学镜头相对孔径、摄像管靶面倾斜和离焦的影响较大,扫描激光光束的入射角等因素对回波强度也有一定影响。在主动扫描装置距被探测导引头约10000m、扫描光束的入射角为0.08rad条件下,反射面离焦及倾斜使得侦察装置接收到的回波能量与发射脉冲能量之比由理想条件下的43.80%分别下降到1.53%和 0% 。这一结果对“猫眼”效应用于主动式侦察的原理在导弹来袭告警系统中的应用是有帮助的。
激光技术 光学仪器 光学追迹法 “猫眼”效应 laser technique optical instruments light ray tracing “cat’s eye” effect
