激光告警系统是用来截获、测量、识别敌方来袭激光信号并实现自动告警的侦查设备,在现代化战场上,准确识别来袭激光的波长和入射方位角,可提升我军的生存率。为准确获取来袭激光的波长和方位角等信息,本论文基于光栅衍射原理,设计了基于DSP+FPGA的激光告警系统,采用特定的图像处理算法,实现了对来袭激光的准确识别。经试验验证:该系统能有效探测来袭激光波长范围为:800~1500 nm,精度≤10 nm,角度分辨率≤2°。

当激光入射到正弦光栅时，会产生0级和±1级衍射谱线，通过测量衍射谱线的分布，可获得入射激光的波长及方位角信息。为了实时探测激光光源的波长和方位角，设计了一种基于正弦光栅的凝视型激光探测告警系统。介绍了系统的工作原理，推导了激光波长和方位角的计算公式，并对系统的探测精度进行了数值模拟研究。分析了光栅常数和柱面镜曲率半径对系统探测能力的影响，并且给出了相关函数。实验结果表明：当光栅常数为1/500 mm、柱面镜曲率半径为20 mm时，系统可实现对波长为320~1100 nm、视场角为±20°范围内激