单光子激光与中波红外共口径探测光学系统

吴洪波，张 新，王灵杰，闫 磊，史广维*

（1.中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春130033；2.中国科学院大学，北京100049）

1 引 言

近年来，远距离暗弱目标的探测与监视在军事防御领域备受关注。随着光学探测技术的不断发展，现代化对抗手段日益多样化，侦察伪装等技术水平不断发展，使用环境及应用范围日益复杂，目标探测和识别的难度也越来越高，武器系统对远距离暗弱目标的几何形状、方位、距离和运动形态信息的需求也更加迫切。

单一探测模式无法提供目标的全方位信息，新一代多模式复合探测体制应运而生，并成为国内外学者的研究热点。ZHANG等设计了可见光和长波红外的双波段成像系统［1］，MA等设计了共口径的可见红外双波段探测系统［2］，陈国强等设计了红外、激光和毫米波3波段共孔径光学系统［3］。红外成像具有探测距离远、精度高、灵敏度高的特点，能直观获取丰富的目标外形和基本结构等目标信息，因此红外与激光的复合探测体制已广泛应用于对远距离暗弱目标的探测系统中。系统根据红外图像获取的目标方位信息，利用激光测距获取目标的距离信息，二者结合即可有效获取远距离目标的外形、距离、方位及运动形态信息。为了达到更远的探测距离和更大的数据采样率，国内外纷纷展开了单光子激光测距技术的研究工作。单光子激光测距技术具备灵敏度高、功耗低、探测效率高等特点，在100 km以上的远程测距方面优势显著［4］，但其测距能力受背景噪声的影响较大。……