| 题名 | 基于CCD成像法的激光光斑特性测量方法及装置研究 |
| 作者 | 万凡 |
| 答辩日期 | 2021 |
| 文献子类 | 工程硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 李语强 ; 赵劲松 |
| 关键词 | 光斑测量 CCD成像 漫反射 激光参数 激光测距 |
| 其他题名 | Research on the method and device for measuring the characteristics of laser spot based on CCD image |
| 学位专业 | 光学工程 |
| 英文摘要 | 在卫星激光测距系统中，经望远镜出射的激光光斑特性是决定测距成功与否的一个重要因素。为了准确掌握经望远镜出射的激光光斑特性，本文基于CCD成像法设计了一套测量1.2m望远镜出射激光光斑特性的装置。 文中详细给出了激光光斑的测量原理、测量装置的设计、光斑数据的处理方法，其中重点是对光斑测量装置的设计和数据处理方法的研究。在光斑测量装置的设计中，创造性的实现了CCD相机、能量计对同一帧幅光斑的图像和能量同时采集，仔细研究了漫反射屏光场的分布特性，充分考虑了CCD相机、能量计与出射激光束的光学匹配问题。最后在测量装置的安装过程中，还严格计算了相机距离漫反射屏的距离。 在光斑数据处理方法的研究中，巧妙的利用等环围面积法计算出了能量计像区域的灰度值。再根据能量计实测能量值，准确的计算出了实测能量值对光斑图像灰度值的能量定标系数。从而计算出了光斑的能量密度空间分布。再依据光斑半径的定义进一步计算出了激光各特性参数。本文还分析计算出了大气湍流和环形激光束的自由衍射对光斑测量值的影响。 最后根据所设计的光斑测量装置对云南天文台1.2m望远镜出射的激光束进行了光斑测量实验。计算出了经望远镜出射后的激光光斑半径、发散角、平均能量密度分布和传输效率等参数。实验结果表明：云南天文台1.2m望远镜激光发射系统工作状态正常、出射激光发散角较小、激光光束质量良好。同时也证明了所研制的光斑测量装置具有能量定标准确、响应速度快、操作简单、易于控制等优点，在激光光斑测量方面具有重要的应用前景。 关键词：光斑测量，CCD成像，漫反射，激光参数，激光测距 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 天文学 ; 天体测量学 ; 机械工程 ; 仪器仪表技术 ; 光学技术与仪器 |
| 页码 | 61 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/25486]  |
| 专题 | 云南天文台_应用天文研究组 |
| 作者单位 | 中国科学院云南天文台 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 万凡. 基于CCD成像法的激光光斑特性测量方法及装置研究[D]. 北京. 中国科学院大学. 2021. |
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