文献综诉
一、选题背景
光电技术的迅速发展使相关军用光电系统的性能产生了质的提高。利用这些高性能的光电系统既可以准确、迅速侦察敌方情况,同时又可以对敌方实施精确打击。因此光电对抗的一个重要任务就是最大限度地抑制敌方光电系统及相应武器系统功能的发挥。目前军事上常用的光电系统包括光电侦察系统、光电跟踪系统、光电搜索系统、光电制导系统、光电火控系统以及光电测距系统等。这些光电系统有一个可以利用的特性就是其光学窗口对入射光具有很强的按原光路反射的特性,通常比漫反射目标的回波强102～104倍,这种特性俗称“猫眼”效应。激光侦察技术正是利用光学窗口的猫眼效应,通过发射激光束对光电系统和光学观瞄设备进行扫描侦察和识别,并与相应的强激光有机结合实现对光电系统的干扰来有效地抑制光电系统及相应武器系统功能的发挥。一直以来，欧洲和美国公司，加紧研究反狙击手技术，以应对在阿富汗，伊拉克以及本国面临的威胁，但绝大多数使用声学或热传感器的系统，要在等到狙击手的第一次开火后，才能锁定他们的方位，欧洲航空防务航天公司最新研制的技术，旨在利用瞄准具反射光线，在狙击手扣动扳机前锁定他们的方位，并提醒可能面临的威胁，工作时类似一个装在三角架上的雷达测速仪，工作时，用激光束监视受保护的区域，一旦碰到任何透镜就会发生反射，该设计目的是用狙击手的技术来对付他们。如果将几台这样的机器部署在搜查范围，采用三角测量法，GPS辅助。一旦发现狙击手的瞄准镜，狙击手的方位立即暴露无遗。
- 基本原理
1.猫眼效应
当一束光照射在漫反射目标上时,其反射光是沿各个方向反射的,反射比一般在0.2～0.5之间。在目标距离较远时,反射光是很弱的。但当目标是一个具有光学窗口的光电设备或观瞄设备时,情况就大不相同了。光电传感器的光敏面或望远镜的分划板位于在光学系统的物镜焦平面附近,由于来自远处的激光所产生的反射有物像对应关系,因而反射光分布在一个较小的立体角范围内,形成了一个很大的反射截面,产生了所谓的“猫眼”效应。图1所示为一个具有猫眼效应的系统,它由物镜和位于焦平面处的反射面(光敏面或分划板)构成。假设光学系统为一个无像差、无衍射的系统,则来自远处并平行于光轴的光束AB汇聚在焦平面上的E点。由于系统具有圆对称性,所以由焦平面产生的反射光将按镜面反射方式沿B′A′返回(近似按原入射方向返回)。同样,沿A′B′入射的光束所产生的反射光束将沿BA返回。斜入射的光束CD汇聚在焦平面上的F点,由焦平面产生的反射光将按镜面反射方式沿C′D′返回。这种反射类似于角反射器。
图1“猫眼”光学结构示意图
通常由于误差等原因,光敏面不一定正好位于焦平面上,因此经光敏面反射的光束有一部分被溢出至孔径外。如图2所示,边缘光线A1B1经物镜聚焦后通过焦点F′,并与光敏面交于C1点,反射光线C1B1′超出了孔径范围,对反射截面没有贡献。
图2离焦引起的有效孔径减小
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