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公开(公告)号：CN117589090A
公开(公告)日：2024-02-23
申请号：CN202311557808.5
申请日：2023-11-21
Applicant: 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学
IPC: G01B11/26
Abstract: 本发明属于光学测量技术领域，公开了倾斜照射条件下基于OAM相位谱的物体方位角测量方法。其中所述测量方法包括：计算倾斜照射于目标物表面反射光束的螺旋相位因子；构建关于倾斜光束的倾斜调制误差补偿系数，并通过所述倾斜调制误差补偿系数优化所述螺旋相位因子；归一化处理优化后的所述螺旋相位因子，得到倾斜光束的螺旋相位谱，对于所述螺旋相位谱进行傅里叶变换，获得目标物的方位角。由上可知，本发明能有效降低因光束倾斜而造成的目标方位角测量误差，从而实现了倾斜照射条件下目标物方位角的准确测量，对促进(orbital angular momentum，OAM)光束在遥感探测中的应用具有重要意义。
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公开(公告)号：CN117518288A
公开(公告)日：2024-02-06
申请号：CN202311480343.8
申请日：2023-11-08
Applicant: 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学
Abstract: 本发明涉及一种基于三次傅里叶分析的旋转多普勒效应相干探测方法。在实际测量中，光束被部分遮挡、大气湍流扰动和光轴与转轴未对准等因素会导致回波信号信噪比降低，频谱展宽，这给基于涡旋光束的旋转探测、位姿测量等带来了困难。为解决这一问题，本文提出一种基于三次傅里叶分析的旋转多普勒效应相干探测方法。首先，利用激光器、四分之一波片、涡旋玻片和偏振片产生线偏振单一态涡旋光，照射于待测旋转物体表面；其次，利用分光棱镜与光纤耦合镜将物体表面散射回来的光束耦合进光纤与激光器分束而来的本振光在2×2光纤耦合器内进行相干拍频；最后，用平衡探测器检测混合光束的光强信息并输入到计算机进行三次傅里叶分析，根据分析结果，可直接提取旋转物体的转速信息。本装置操作简单，鲁棒性强，适用场景广，可较大提升散射信号信噪比，在旋转物体的遥测中有较大应用价值。
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公开(公告)号：CN113126309B
公开(公告)日：2022-08-12
申请号：CN202110320274.9
申请日：2021-03-25
Applicant: 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学
IPC: G02B27/28
Abstract: 本发明涉及一种基于镜面系统的旋转多普勒频移增强装置。其主要部件包括激光器、偏振片、透镜组、分光棱镜、空间光调制器、偏振分光棱镜、平凸透镜、光电探测器、1/4玻片、平面镜、微型示波器。首先，激光器产生基模光束，经偏振调制并扩束准直后照射加载有全息图的空间光调制器以制备叠加态涡旋光；其次，将涡旋光依次透过分光棱镜，偏振分光棱镜和1/4玻片后照射于旋转物体转轴中心，物体反射光经过1/4玻片、偏振分光棱镜及平面镜作用后再次照射在物体表面从而实现频移加倍；最后，二次散射的光束经分光棱镜2反射后汇聚于光电探测器，示波器采集电信号并进行傅里叶变换，可获得加倍的频移信息及转速。本装置结构简单，可对物体转速信息进行有效放大。
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公开(公告)号：CN112964375A
公开(公告)日：2021-06-15
申请号：CN202110286393.7
申请日：2021-03-17
Applicant: 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学
IPC: G01J11/00
Abstract: 本发明涉及一种基于交叉相位的圆艾里涡旋光检测与操控方法。圆艾里涡旋光是一种具有自聚焦特性的涡旋光场，交叉相位是一种特殊的光场相位结构，3阶及以上称为高阶交叉相位。首先利用多参量联合调控技术制备携带圆艾里涡旋光信息与交叉相位的全息图样，并加载到空间光调制器，一束线偏振高斯光束照射到空间光调制器进行复振幅调制，出射光为携带交叉相位的圆艾里涡旋光，在其自聚焦平面上，低阶交叉相位可实现圆艾里涡旋光的拓扑荷数检测，高阶交叉相位可操控圆艾里涡旋光的形状和奇点分布。本方法光路简洁，灵活性强，属于涡旋光操控领域，可应用于圆艾里涡旋光的检测与操控，以及微观粒子的光学操控。
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公开(公告)号：CN111458011A
公开(公告)日：2020-07-28
申请号：CN202010287518.3
申请日：2020-04-13
Applicant: 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学
IPC: G01H9/00
Abstract: 本发明涉及一种基于涡旋光的恒定转速旋转物体微振动探测装置。它的主要部件包括激光器、偏振片、分光棱镜、螺旋相位板、凸透镜组、平面镜、光电探测器、微型示波器。首先，利用激光光源和螺旋相位板组合产生环状涡旋光束，经过透镜组对涡旋光进行扩束准直后照射于待测物体表面；其次，利用分光棱镜将物体表面散射回的光束与激光器分束而来的参考光束进行汇合拍频；最后，用光电探测器检测混合光束的光强信息并输入到示波器进行频谱分析。根据示波器显示的频移信号变化情况，可观测出旋转物体是否存在微小振动及其振动频率。本装置结构简单，特别是针对微小振动有较高的灵敏度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110954213A
公开(公告)日：2020-04-03
申请号：CN201911096134.7
申请日：2019-11-11
Applicant: 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学
Abstract: 本发明涉及一种基于交叉相位的大拓扑荷数涡旋光制备与检测方法。涡旋光是一种具有螺旋波阵面的特殊光场，交叉相位是一种特殊的光场相位结构。首先，利用多参量联合调控技术制备携带厄米特高斯光信息与交叉相位的全息图样并加载到空间光调制器，一束线偏振高斯光照射到空间光调制器，出射光传播一段距离后转化为拉盖尔高斯光，即实现大拓扑荷数涡旋光的制备；同理，当全息图样携带拉盖尔高斯光信息与交叉相位时，出射光传播一段距离后转化为厄米特高斯光，计算其模数即可检测涡旋光的拓扑荷数和径向节数。本方法光路简洁，灵活性强，属于涡旋光制备领域，可应用于大拓扑荷数涡旋光的制备与检测。
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公开(公告)号：CN110632037A
公开(公告)日：2019-12-31
申请号：CN201910906413.9
申请日：2019-09-24
Applicant: 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学
Abstract: 本发明涉及一种激子极化激元载体的系统损耗参数检测装置。它主要包括涡旋和泵浦光制备、载体自发辐射信号采集与图像分析终端两部分，前者主要包含激光器、空间光调制器和可调衰减器，后者主要包括采集光路和图像分析终端。首先，激光器产生高斯光束，经空间光调制器制备轨道角动量分别为±l的涡旋光，同时制备受可调衰减器控制光强的泵浦光；随后，涡旋光与泵浦光同时照射到载体表面；然后，利用电荷耦合传感器相机采集载体受激自发辐射干涉图样光信号；最后，利用图像信号处理终端判别干涉图样的稳定区间，通过区间对应的泵浦光强度计算出载体的系统损耗参数。本装置结构简单，操作方便，开辟了一种激子极化激元载体的系统损耗实验测量新方法。
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公开(公告)号：CN115453552B
公开(公告)日：2025-04-11
申请号：CN202211003946.4
申请日：2022-08-19
Applicant: 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学
Abstract: 本发明涉及一种基于非圆对称涡旋光的旋转目标转轴方向辨识方法。涡旋光是一种具有螺旋形相位和环状光强分布的结构光束，携带有轨道角动量具有良好的圆对称性，可用于测量旋转目标的转速。圆对称的涡旋光不具备目标转轴探测能力，本文提出一种打破目标圆对称性并实现目标转轴方向辨识方法。首先，以涡旋光中心为坐标原点建立平面直角坐标系作为参考，将涡旋光场分为四个部分设计相应的全息图，利用空间光调制器制备非圆对称涡旋光场；其次，将产生的非圆对称涡旋光分四次依次垂直照射到物体表面任意位置，并利用光电探测器接收散射光信号进行时频分析；最后，设计自适应窗长的平滑滤波器并对四次结果频率信息进行处理，依据四次探测信号频率大小即可实现对目标转轴方向的判定。本方法操作简便，可实现非合作目标转轴方向的判定。
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公开(公告)号：CN116908819A
公开(公告)日：2023-10-20
申请号：CN202310865392.7
申请日：2023-07-14
Applicant: 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学
IPC: G01S7/497
Abstract: 本发明涉及一种基于椭圆涡旋光束的激光雷达旋转多普勒矫正方法，能够实现激光雷达回波信号信噪比的提升。本发明首先利用复振幅调制法调节涡旋光束的强度与相位分布制备得到椭圆涡旋光束。通过采用带有合适椭圆度的椭圆涡旋光束探测倾斜的旋转物体，几乎可以完全抵消旋转多普勒展宽效应，提升频域信号的信噪比。该方法操作简单，灵活可控，冗余度高，可大大增加探测距离，在遥测中具有很大的应用前景。
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公开(公告)号：CN110632037B
公开(公告)日：2022-03-22
申请号：CN201910906413.9
申请日：2019-09-24
Applicant: 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学
Abstract: 本发明涉及一种激子极化激元载体的系统损耗参数检测装置。它主要包括涡旋和泵浦光制备、载体自发辐射信号采集与图像分析终端两部分，前者主要包含激光器、空间光调制器和可调衰减器，后者主要包括采集光路和图像分析终端。首先，激光器产生高斯光束，经空间光调制器制备轨道角动量分别为±l的涡旋光，同时制备受可调衰减器控制光强的泵浦光；随后，涡旋光与泵浦光同时照射到载体表面；然后，利用电荷耦合传感器相机采集载体受激自发辐射干涉图样光信号；最后，利用图像信号处理终端判别干涉图样的稳定区间，通过区间对应的泵浦光强度计算出载体的系统损耗参数。本装置结构简单，操作方便，开辟了一种激子极化激元载体的系统损耗实验测量新方法。
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