基于衍射光學元件的寬視場光學接收天線研究.pdf

1、寬視場光學接收天線在空間光通信等領域具有重要的應用。目前光學天線寬視場的接收一般采用視場分割以解決其視場受限問題，常使用多探測器或者復雜接收系統(tǒng)（如光纖陣列），但以上方式主要用于光電對抗的方位探測等，在激光大氣通信等場合難以適用。在空間光通信等應用中，天線系統(tǒng)通常需要用光束對空域進行掃描，目前主要通過機電設備控制萬向架轉動來完成掃描，比如使用二維或三維萬向架型的機械APT（捕獲、瞄準、跟蹤）光學天線系統(tǒng)，但其存在響應速度慢、實時性較差、

2、機械振動影響對準精度等問題。
　　本論文主要針對寬視場、大口徑接收面積的指標需求，以小接收面積光電探測器為約束前提，設計實現(xiàn)一種無需精確跟瞄且響應速度快、實時性好的寬視場光束接收的天線。為此，本論文利用衍射光學元件思想，設計了一種新的光學天線結構形式，通過在普通的大口徑光學天線物鏡焦面上添加一個特殊設計的衍射光學元件，使傾斜聚焦入射的光束經(jīng)衍射后轉為平行或同心光束，再通過一個短焦距透鏡聚焦到光電探測器上，從而獲得寬視場接收的大口徑