用于中远距离激光多普勒测速仪的光束变换系统设计方法
Method for designing a beam-converting system for medium- and long-range laser Doppler velocimeters

Abstract

本发明公开了一种用于中远距离激光多普勒测速仪的光束变换系统设计方法，包括：建立高斯光束通过离焦式光束变换系统的过程模型，依次得到光学系统的离焦量矩阵；基于像差理论建立光学系统入射面和设计的目标工作距离处之间电磁场分布的衍射传输模型；基于衍射传输模型得到具有不同球差特性透镜组成的变换系统在目标工作距离处的光强分布，再将其转化为对应的光斑半径，以测速仪系统设计所需在工作距离处的光斑大小作为限制条件，得到满足光学系统设计要求的透镜组合。本发明应用于激光多普勒速度测量技术领域，在衍射传输模型中引入了像差项，能够更准确的反应高斯光束经过光束变换系统后的光强分布，为系统的设计提供更贴近实际的理论依据。