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傅里叶望远术实验:高分辨率远程成像技术
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更新于2024-08-27
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"傅里叶望远术成像系统的实验研究" 傅里叶望远术(Fourier Transform Interferometry, FT)是一种先进的光学成像技术,尤其适用于探测远距离的暗弱目标。该技术的核心是利用多束空间间隔不等、时间频率调制的激光干涉光源照射目标,通过激光反射回来的时序信号解调来获取目标的傅里叶频谱。傅里叶频谱包含了目标的所有信息,而相位闭合技术则用于消除由于光程差和大气湍流等因素导致的相位畸变,从而实现高分辨率的成像。 在实验中,采用发散光干涉的方法,能够在实验室环境下重现傅里叶望远术对一维和二维目标的重构过程。这种实验方案模拟了外场"T"型阵列发射结构,确保了光斑的有效重合,最大化地利用了光能,提高了信号的信噪比,有助于更精确地瞄准目标,同时对减少大气湍流影响具有指导作用。这一技术对于远程光学成像和天文观测等领域有着重要的应用潜力。 傅里叶光学是实现傅里叶望远术的基础,它利用傅里叶变换原理将物体的空间分布转化为频域信息。非常规成像则指的是不同于传统光学成像方法的先进技术,如傅里叶望远术,这些技术可以突破传统光学系统的限制,实现更高分辨率和更远的成像距离。此外,发射阵列的使用使得光源的分布和控制更为灵活,增强了系统的适应性和稳定性。 实验结果表明,傅里叶望远术在实验室条件下的成功实施为实际应用铺平了道路,尤其是在克服大气干扰方面显示出了其优越性。未来的研究可能会进一步优化系统设计,提高成像速度和精度,以应对更多复杂的成像环境和挑战。 傅里叶望远术是一种创新的光学成像技术,它结合了干涉测量、傅里叶变换和相位恢复算法,能够有效地解决远距离、低光照条件下的成像问题,具有广阔的应用前景。
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书书书
第
31
卷
第
3
期
光
学
学
报
Vol.31
,
No.3
2011
年
3
月
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2011
傅里叶望远术成像系统的实验研究
陈
卫
黎
全
王雁桂
(国防科学技术大学物理系,湖南 长沙
410073
)
摘要
傅里叶望远术(
FT
)是一种主要针对远距离暗弱目 标 的 高 分 辨 率 光 学 干 涉 成 像 技 术。它利用多束空间距离
不同、时间频率受调制的激光干涉照明目标,通过解调光强 探 测 器 接 受 反 射 的 回 波 时 序 信 号 来 提 取 目 标 的 傅 里 叶
频谱,并利用相位闭合技术消除光程差和大气湍流等造成的相位畸变。采用发散 光 干 涉 在 实 验 室 内 实 现 了 傅 里 叶
望远术对一维和二维目标的重构。实验方案较好地模拟了外场“
T
”型阵列发射结构,同时 还 保 证 了 光 斑 的 有 效 重
合,最大程度地利用了光斑能量,有利于提高信号的 信 噪 比,有 利 于 光 束 对 目 标 的 瞄 准,对进 一 步 避 免 大 气 湍 流 的
影响具有一定指导意义。
关键词
傅里叶光学;傅里叶望远术;非常规成像;远距离成像;发射阵列
中图分类号
TN348
文献标识码
A
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;
170.0110
;
070.0070
收稿日期:
20100705
;收到修改稿日期:
20100821
基金项目:国家 自 然 科 学 基 金 (
10504043
)、国 家
863
计 划 (
2009AAJ112
)和 国 防 科 学 技 术 大 学 优 秀 研 究 生 创 新 资 助
(
S090202
)资助课题。
作者简介:陈
卫(
1985
—),男,硕士研究生,主要从事光电成像与光电信息处理等方向的研究。
Email
:
chenweikee
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in
g
@
163.com
导师简介:黎
全(
1976
—),男,博士,副教授,主要从事激光成像技术方面的研究。
Email
:
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q
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203
@
163.com
1
引
言
傅里叶望远术(
FT
)是 一 种 主 动 式 干 涉 成 像 技
术
。它利用多束激 光照 射 目标,在 目标 处 形成 多 幅
干涉余 弦条纹
,利用余 弦函数 的傅里 叶变换 是
δ
函
数的性质
,就可以 抽 取目 标 相应 的 傅里 叶 频率。通
过改变发射光束的 夹 角实 现 条纹 频 率的 变 化,从 而
抽取目标不同的空 间 频率 点,通过 调 制发 射 光束 的
频率差,实现条纹对目标的时间扫描,从而将目标频
03110011
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