广角凝视型激光告警系统：光栅衍射原理与性能测试

本文详细探讨了基于光栅衍射的广角凝视型激光告警技术，这是一种创新的设计，旨在在大视场范围内同时检测到来袭激光的方向和波长。通过运用光学设计理论，作者们设计出一种新型的激光告警系统，该系统利用光栅衍射原理来解析入射激光的信息。 在系统设计中，关键组件是鱼眼镜头，它能提供大视场的观察。光栅的作用是将不同波长的激光衍射成不同的图像位置，这样就可以通过测量亮斑的位置来确定激光的波长。当1064nm脉冲激光照射到系统上时，实验结果显示，入射激光会被转化为三个等间隔的亮斑，其中央亮斑的坐标和相邻亮斑的距离可以用来精确计算出激光的入射角度和波长。 然而，随着激光入射角度的增加，鱼眼镜头的像差会导致成像光斑增大、模糊，并从圆形畸变成为锥形。尽管如此，该系统仍能保持良好的性能，其半视场角达到35°，激光方向的探测误差最大为1.5°，波长的探测误差不超过60nm，这在实际应用中具有很高的精度。 关键词涉及到光学设计、激光告警、鱼眼镜头和光栅衍射，这些都是构成这种激光告警系统的关键要素。光学设计是实现系统功能的基础，激光告警技术是系统的主要任务，鱼眼镜头提供了大范围的视野，而光栅衍射则是提取激光信息的核心手段。 这项研究不仅展示了一种新的激光告警技术，还深入研究了其工作原理和性能特点，对于军事防御和安全监控等领域具有重要意义。通过优化光学元件和算法，未来可能进一步提高系统的探测精度和稳定性，扩大其在各种环境下的适用性。