우주 목표 궤도 측정 정확도와 우주선 기동 회피 능력을 향상시키기 위해 우주 목표 레이저 거리 측정 광학 시스템 설계 방법을 제안하였다. 설계된 비동축 송수광 레이저 거리 측정 광학 시스템은 주광학 시스템과 레이저 발사 시스템으로 구성된다. 주광학 시스템은 700 mm 구경의 카세그린 구조를 채택하였으며, 1차 영상 형성 후 재콜리메이션과 분광을 거쳐 목표 감시 영상과 에코 신호 수신 기능을 각각 실현한다. 목표 감시 영상 시스템은 1,100~1,700 nm 파장에서 작동하며, 초점거리는 4,200 mm, 시야각은 0.168°이고 전체 시야의 나이퀴스트 주파수 33.3 lp/mm에서 MTF가 0.5 이상이다. 에코 신호 수신 시스템은 주구경에서 수신한 1,064 nm 빛을 12 mm 구경의 평행광으로 콜리메이션 축소하여 렌즈군을 통해 80 μm 단일광자 검출기 타겟면에 집광한다. 시스템 초점거리는 500 mm, 시야각은 0.01°, 전체 시야에서 산란 반경 RMS는 10 μm 미만이다. 레이저 발사 시스템은 2단 렌즈군과 쿠르트 광로를 통해 1,064 nm 레이저의 18배 빔 확장 및 발사를 실현한다. 시스템은 협동 목표 및 비협동 목표 모두에 대해 높은 성공률로 효과적인 거리 측정을 성공적으로 구현하였으며, 목표 집합 내 거리 측정 성공률은 80% 이상이다.

우주 목표;레이저 거리 측정;광학 시스템;단일광자 검출기;시야각;초점거리