关于空间散射光的自适应耦合技术研究 刘欣（Xin Liu） 沈世阳（Shiyang Shen） 朱磊（Lei Zhu） 邓立松（Lisong Deng） 王向宇（Xiangyu Wang） 何明峰（Mingfeng He） 肖飞（Fei Xiao）

《Sensors》：Research on an Adaptive Coupling Technique for Spatially Scattered Light Xin Liu, Shiyang Shen, Lei Zhu, Lisong Deng, Xiangyu Wang, Mingfeng He and Fei Xiao

　　

摘要

本文针对将532纳米水下激光雷达产生的空间分散光耦合到单模光纤时所面临的对准困难及效率低下的问题，基于扩展的光源成像模型，对空间分散光的耦合原理及其影响因素进行了分析和仿真，并设计开发了一种自适应耦合系统。该系统采用三片透镜接收空间分散光，结合快速转向镜和位移台动态调整光束位置，通过结合粗对准和精对准（使用改进的模拟退火SPGD算法）的联合控制策略，实现了空间分散光的自动高效耦合。实验结果表明，经过程序调整后，最佳耦合效率达到了理论值的88.18%。这比手动调整后的最佳耦合效率提高了约88%，同时该算法有效规避了局部最优解的问题。本研究为水下激光雷达及类似涉及分散光耦合的应用提供了一种可行的自适应解决方案。