激光通信旋转双棱镜系统误差对指向精度的影响

邱赛; 盛磊; 高世杰; 刘永凯; 宋一诺

doi:10.37188/OPE.20212906.1281

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激光通信旋转双棱镜系统误差对指向精度的影响

光电对抗技术 | 更新时间：2021-07-03

- 激光通信旋转双棱镜系统误差对指向精度的影响
- Influence of laser communication Risley prism system error on pointing accuracy
- 光学精密工程 2021年29卷第6期页码：1281-1290
- 作者机构：
  
  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
- 作者简介：
  
  [ "邱　赛（1997-），男，硕士研究生， 2017年于中国地质大学（武汉）获得学士学位，主要从事激光通信旋转双棱镜光束指向系统方面的研究。 E-mail：qiusai_edu@163.com" ]
  [ "盛　磊（1981-），男，博士，副研究员，2014年于中国科学院大学获得博士学位，主要从事光电测控设备软件开发及数据处理的研究。E-mail：sljlu@163.com" ]
- 基金信息：
  
  长光复旦联合基金资助项目(Y8O732E)
- DOI：10.37188/OPE.20212906.1281
  中图分类号： TH703;TN929.13
- 收稿日期：2020-07-01，
  
  修回日期：2020-09-01，
  
  纸质出版日期：2021-06-15
- 稿件说明：
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邱赛,盛磊,高世杰等.激光通信旋转双棱镜系统误差对指向精度的影响[J].光学精密工程,2021,29(06):1281-1290.

QIU Sai,SHENG Lei,GAO Shi-jie,et al.Influence of laser communication Risley prism system error on pointing accuracy[J].Optics and Precision Engineering,2021,29(06):1281-1290.
邱赛,盛磊,高世杰等.激光通信旋转双棱镜系统误差对指向精度的影响[J].光学精密工程,2021,29(06):1281-1290. DOI： 10.37188/OPE.20212906.1281.

QIU Sai,SHENG Lei,GAO Shi-jie,et al.Influence of laser communication Risley prism system error on pointing accuracy[J].Optics and Precision Engineering,2021,29(06):1281-1290. DOI： 10.37188/OPE.20212906.1281.

摘要

分析了旋转双棱镜系统存在的误差源，根据误差源，采用光线矢量传播方法建立了光束指向模型，基于光束指向模型求旋转双棱镜系统出射光束指向偏差对系统误差的偏导数；在指向区域中，根据各个误差的测量精度分析误差对指向精度的影响。仿真计算结果表明，理论指向偏差最大值为0.362 0°，理论指向偏差均方根为0.047 0°；桌面实验结果表明，在99.54%的指向区域中，实验偏差最大值为0.356 3°，实验偏差均方根为0.023 3°，均小于仿真计算值。这一结果表明，本文对旋转双棱镜系统的误差分析较为准确，对旋转双棱镜平台的设计和补偿修正具有一定的参考价值。

Abstract

The error source of the Risley prism system is analyzed and used to establish the beam-pointing model by using the light vector propagation method. The beam pointing model is used to calculate the partial derivative of the pointing deviation of the output beam from the Risley prism system to each error in the system. In the pointing area， the influence of errors on pointing accuracy is analyzed according to the accuracy of each error. The simulation calculation results show that the maximum theoretical pointing deviation is 0.362 0°， and the theoretical root mean square deviation is 0.047 0°. The desktop experimental results show that in 99.54% of the pointing area， the maximum experimental deviation is 0.356 3°， and the experimental deviation root mean square of 0.023 3° is less than the calculated simulation value. This result shows that the error analysis of the Risley prism system is accurate and could be used as a reference for the design and compensation of the Risley prism platform.

关键词

Keywords

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