利用涡旋光场计算水中前向散射的频率响应
载波调制水下探测激光雷达利用散射光和信号光在频域特性上的差异来抑制杂散光,而不同水质中的散射光的截止频率是载波调制水下探测激光雷达设计中的重要参数.测量散射杂波的频率响应需要将目标回波与散射杂波分开,尤其是前向散射,与目标回波空间上重合,不容易被分开.文中提出了一种在载波强度调制激光雷达中分别测量水下目标和散射杂波的频率响应方法,利用散射光和目标反射的信号光在空间相干性上的差异,在回波光路上使用螺旋相位板将其分开并分别采集,再通过傅里叶变换得到它们的频谱.实验结果表明,前向散射杂波具有低通特性,而目标回波的响应是平坦的.将信号与散射在频谱中调制频率处的幅度之比定义为"信杂比",并且用其来表示探测的有效性:当信杂比大于 1时,认为探测到了目标.在较浑浊的水中,为了获得大于 1 的信杂比,载波的调制频率需要更高,基于蒙特卡洛方法对光子在海水中的传播进行了仿真模拟,结果与实验相符.测距实验也证明了,提高调制频率可以减小浑浊水中的测距误差.当信杂比小于 1 时,提高调制频率,测距误差降低明显.
散射杂波、涡旋光、频率响应、载波调制
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P229.1;O436.2;O432.1+2(大地测量学)
2023-10-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共11页
118-128
