基于双线阵ccd激光光斑探测技术研究

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1、摘要随着对超稳激光器、新型光束控制器、高灵敏度和高数据率接收器和适合空间应用的先进通信电子设备的研究基本成熟，空间光通信成为了下一代光通信的发展方向。它具有如下有特点：很强的抗干扰性、安全系数高、可靠性高。捕获、对准、跟踪是自由空间光通信的重要组成部分，而其中的精跟踪部分是整个系统中最为重要的。因此，迅速，精确的得到光斑的具体坐标，从而控制倾斜镜来实现视轴准确的对准，是APT系统中最为核心的技术。本文设计了一种基于双线阵CCD的激光光斑质心检测系统，满足了APT精跟踪系统快速，精确的对准要求。首先光束通过分光棱镜组成的光学系统，将光束在横纵坐标轴上分别成像，再由双线阵光

2、电耦合器件接收，然后将接受到的信息经模数转换后，通过USB接口传送到上位机，然后由上位机经事先编写好的处理软件程序进行处理，实时得到激光光斑的质心坐标，最终达到APT精跟踪对探测器采样速率每秒3000帧、检测精度0．811rad的要求。关键字：空间激光通信双线阵CCI)高帧频ABSRTACTSpaceOpticalCommunicationwillbecomethenewdirectionofcommunicationW曲thedevelopmentofthehighstablelaser,lasercontroller,highsensitivereceiverand

3、electronicdeviceswhichareusedforopticalcommunication．Therearemanycharacteristics，suchas，stronganti．interference，safetyfactor,highreliability．Capture，alignment，trackingisafree—spaceopticalcommunications，animportantpartoftheessenceofwhichisthewholesystemtotracksomeofthemostimportant．Theref

4、ore，therapidandprecisecoordinatesofaspecificspotwillcontrolthevisualaxisbytiltmirrortoachieveanaccuratealignment。Thispaperdesignslaserspotdetectingsystembasedonbi-linearCCDtomeettherequirementofprecisiontrackingandaccuratealignmentofAPT．First，thebeamthroughtheprismopticalsystem，isimagedi

5、ntheverticalandhorizontalaxis，andthenreceivedinbi．1inearCCD．TheconvertedsignalissenttothehostcomputerbyUSBinterfaceandprocessedbythesoftwaretogettlleorientationofthespot．Thespotcentroniccoordinateswereacquiredbysoftwareintheend．ThesamplerateofthetwolinearCCDscouldreachto3000framesperseco

6、ndandthedetectingaccuracycouldreachtoO．8pradastheFineTrackingSystemrequired．Keywords：APTBi—LinearCCDhighframe长春理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文，《基于双线阵CCD激光光斑探测技术研究》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

7、作者签名：缉姚年三月孚日长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”，同意长春理工大学保留并向中国科学信息研究所、中国优秀博硕士学位论文全文数据库和CNKI系列数据库及其它国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名：翅导师签名地年1月学日址铿月严日1．1概述第一章绪论现代科技的发展日新月异，数据传输要具有以下