双面反射镜旋转发射装置：直视SAIL内空间波前特性及应用

本文主要探讨了直视合成孔径激光成像雷达（SAIL）发射端的一种创新设计——双面反射棱镜旋转发射装置。在SAIL系统中，为了实现两个同轴反向扫描的正交偏振发射光束，它们需要具备空间抛物波前相位差。这种设计的关键在于如何通过自差接收探测和相位复数化处理，使得光束在不同方向上对目标产生特定的调制效果。 在交轨向，即横向扫描方向，发射光束的相位随目标点的位置线性变化，从而产生与目标点位置成正比的调制，便于后续的傅里叶变换进行成像处理。而在顺轨向，即纵向扫描方向，光束的相位则随目标点位置的变化呈现出二次项，这有助于匹配滤波聚焦成像，提高成像的精度和分辨率。 文章提出了一种新的双面反射镜旋转结构，能够同时控制两个光束在交轨向反向扫描，且扫描速度一致。通过柱面镜，可以精细调节顺轨向光束的相位，进一步优化成像性能。研究者利用傅里叶光学理论和数学近似，深入分析了双面反射镜的放置位置对内发射光场分布的影响，这是设计和优化发射装置的关键参数。 作者构建了物理模型，通过数值模拟展示了正交偏振双光束从发射端到内发射场的衍射过程，提供了详细的光场强度和相位分布数据。同时，他们将这些数值结果与解析分析进行了对比，进行误差分析，以验证模型的有效性和实用性。论文最后总结了实验结论，强调了这种新型发射装置对于提升SAIL系统性能的重要性。 整个研究涵盖了遥感和雷达技术中的关键概念，如空间抛物面波前相位差、双面反射镜的应用、傅里叶变换和菲涅耳/夫琅禾费衍射等，对提高SAIL系统的空间分辨率和抗干扰能力具有重要意义。这项工作对于理解并优化激光雷达的发射机制，以及开发更高效的遥感设备有着深远的影响。