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电磁环境的复杂化和信号形式的差异性,正越来越严重地影响到了雷达信号测量系统的信噪比和灵敏度,人们迫切地需要一种能满足现代通信要求的接收机。声光器件因其对激光束的精确控制能力,在接收处理系统中被用作信号调制器件,同时利用相干光探测的高灵敏度、优越的信号选择性和极强的抗干扰能力,将两者结合起来构建声光接收机用于信号侦测系统,能很好地适应现代电磁环境。然而,传统的相干探测方法都是在接收端设置一个本地振荡光源提供参考光来完成相干混频,这对于接收机的结构复杂度和光源频率的精度选取提供了难度。现代声光侦察接收机要求光路匹配简单,调整可靠,激光能量损失小,光学变换效率高,因此,本文提出了一种基于声光效应的同源共束相干探测方法,改进传统相干探测方式,提高激光利用率和光斑匹配效果,进一步优化光路结构。 本文从理论分析和实验验证两方面对这种新型相干光探测系统进行了研究,主要内容包括: (1)分析声光互作用后0级光斑与1级衍射光斑的特性,利用物理光学聚焦原理将两者进行整形、聚焦、准直等光学处理,以使两者满足光相干条件,提高激光作用效果,从理论分析和软件仿真验证了这种方法的实现基础。 (2)对声光布拉格衍射光束特性及相干光探测光斑匹配技术进行描述,分析了高斯光斑和平顶光斑实现相干探测的特征,给出系统实现的条件和依据,得出光斑均匀化可提高接收效果,同时分析了两束光斑的共轴位置对信号探测带来的影响。 (3)搭建同源共束相干探测系统,对光路结构及光斑特性进行系统设计和实验测试。 实验证明,该系统具有光路构成简单、性能稳定、激光能量利用率高、功率损失小、相干探测效率好等特点,能充分体现声光互作用光斑利用与相干探测技术相结合在通信接收系统应用中的优势,克服传统相干光接收机光源利用的不足,有效实现基于声光效应的相干光探测。