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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：CN112731336A
公开(公告)日：2021-04-30
申请号：CN202011518517.1
申请日：2020-12-21
Applicant: 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 , 中国人民解放军陆军研究院炮兵防空兵研究所
IPC: G01S7/48 , G01S7/484 , G01S7/4861
Abstract: 本发明涉及一种基于角向‑径向二维相位调制的目标成像方法。基于角向‑径向二维相位调制产生多环相干叠加旋转涡旋光照射至目标，通过光探测代替微波探测；使用涡旋光波前相位的旋转特性代替传统雷达成像中的相对运动，即旋转多普勒代替线性多普勒、角位移代替线位移、角速度代替线速度；提出二维相位调制代替双光束干涉；规避传统隐身目标对微波雷达的隐身机制，避免方位向分辨率对目标与雷达相对运动的依赖，破解双波源相位精确同步的难题，实现近实时方位向和高度向成像。
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公开(公告)号：CN112557690A
公开(公告)日：2021-03-26
申请号：CN202011457850.6
申请日：2020-12-11
Applicant: 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学
IPC: G01P3/36
Abstract: 本发明涉及一种基于偏振光栅多普勒效应的物体运动速度测量方法，基于偏振光栅的光学特性，从理论上阐明了偏振光栅的多普勒效应产生机理，提出了将偏振光栅的±1级衍射光进行叠加得到具有拍频特性的线偏振光的方法，通过理论推导得到了信号光的表达式，并对信号进行快速傅里叶变换得到运动的平均速度，采用短时傅里叶变换对信号进行时频分析，得到了偏振光栅运动速度随时间变化的特性，将偏振光栅与运动物体固联即可得到物体的运动信息。本研究实现了对运动光栅线性运动速度和加速度的测量，对光学外差探测及激光移频技术的进一步发展具有潜在的意义。
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公开(公告)号：CN109724541B
公开(公告)日：2021-01-01
申请号：CN201910060397.6
申请日：2019-01-22
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涡旋光的旋转物体转轴倾斜角检测装置。它的主要部件包括He‑Ne激光器、偏振片、透镜组、偏振分光棱镜、空间光调制器、4f滤波系统、平凸透镜、光电探测器、微型示波器。首先，激光器产生高斯光束，经准直后照射加载有特定全息图的空间光调制器以制备叠加态涡旋光；其次，将涡旋光照射于旋转物体转轴中心，经物体散射后，利用凸透镜收集散射光；最后，利用光电探测检测散射光束的强度变化并将信号传给示波器，示波器进行傅里叶变换，根据频谱带宽信息就可以判断物体转轴相对与光束入射方向的倾斜角。本装置结构简单，在各种极端条件下仍可以有效工作。
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Patent Agency Ranking
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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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：CN113238239B
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN202110512955.5
申请日：2021-05-11
Applicant: 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学
IPC: G01S17/08
Abstract: 本发明涉及基于非完整涡旋光的物体转轴相对距离测量方法。涡旋光是一种具有螺旋波阵面的特殊光场，一般其光强呈环状分布，而非完整涡旋光指光场的一部分被遮挡后留下的扇形涡旋光场。涡旋光因其相位中包含的特殊螺旋形波阵面，具有轨道角动量，因此可以测量旋转目标的转速。首先，设计非完整涡旋光相位全息图，使用空间光调制器制备非完整涡旋光；其次，将产生的非完整涡旋光垂直照射到旋转目标表面任意位置，并利用光电探测器接收目标散射回波进行时频分析；最后，通过散射回波中频率信号的宽度及极值信息，即可得出旋转目标转轴与涡旋光传播轴之间的距离，实现转轴位置的测量。本方法光路简洁，操作简便，灵活性强，可实现转轴位置的精确测量。
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公开(公告)号：CN112526539B
公开(公告)日：2023-08-01
申请号：CN202011342287.8
申请日：2020-11-25
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多模涡旋光束的目标复合运动探测装置。其主要部件包括激光器、分光棱镜、偏振分光棱镜、反射镜、螺旋相位板、透镜、光电探测器。首先，将激光器产生的正交偏振光束透过分光棱镜分为两束，一束作为参考光，另一束透过偏振分光棱镜分成偏振方向不同的两束；其次，将偏振态不同的两束光分别透过拓扑荷数不同的两块螺旋相位板产生涡旋光束，再用偏振分光棱镜将其汇合为一束作为多模探测光束照射目标；最后，收集物体表面散射光并将其与参考光束进行汇合，用光电探测器进行信号采集，对光电探测器采集到的时域光强信号加以分析，便可以分别得出目标的线速度和转速。本装置结构简单，具有较高灵敏度。
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公开(公告)号：CN112731336B
公开(公告)日：2023-07-25
申请号：CN202011518517.1
申请日：2020-12-21
Applicant: 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 , 中国人民解放军陆军研究院炮兵防空兵研究所
IPC: G01S7/48 , G01S7/484 , G01S7/4861
Abstract: 本发明涉及一种基于角向‑径向二维相位调制的目标成像方法。基于角向‑径向二维相位调制产生多环相干叠加旋转涡旋光照射至目标，通过光探测代替微波探测；使用涡旋光波前相位的旋转特性代替传统雷达成像中的相对运动，即旋转多普勒代替线性多普勒、角位移代替线位移、角速度代替线速度；提出二维相位调制代替双光束干涉；规避传统隐身目标对微波雷达的隐身机制，避免方位向分辨率对目标与雷达相对运动的依赖，破解双波源相位精确同步的难题，实现近实时方位向和高度向成像。
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