现代光电技术发展迅速,在军事领域的应用也日益广泛,如何迅速有效的侦查并发现敌方武器系统,成为光电对抗领域中的研究热点。基于“猫眼”效应的激光主动探测技术是目前针对光电及传统观察/瞄准系统进行探测的极有应用前景的有效手段。“猫眼”效应是指利用激光光束对光学系统进行辐照时,由于光学系统的光学汇聚系统作用于系统成像平面的反射光,依照光路可逆原理所产生较强的光反射回波现象。实验表明,“猫眼”效应产生的回波强度比漫反射时的回波强度高2-4个数量级。结合基于“猫眼”效应的激光主动探测系统的实际应用的问题,本论文展开了理论分析、计算推导、模拟仿真、实验验证等方面的研究工作。论文首先建立了“猫眼”效应的物理模型,利用傅立叶光学与矩阵光学相结合的方法,分析了正入射与斜入射情况下回波方向的特性,得出回波信号按原光路返回的结论。利用了几何光学的方法,构建了“猫眼”效应的数学模型,得出了理想情况下回波功率的数学表达式,并考虑了入射角度、离焦量对回波功率等因素的影响。在此基础上论文对不同影响因素进行了仿真计算,得出相关物理量与回波功率及最大探测距离的关系。论文还在ZEMAX软件中建立了“猫眼”目标的模型,进行了仿真模拟,给出了光束质量、离焦量、入射角度对“猫眼”效应的影响,尤其考虑了大气透过率、正负离焦等因素的影响,得出了有价值的结论。论文建立基于猫眼效应进行光电系统探测的实验装置,开展了一系列的实验,设计了收发同轴光路系统,并利用APD雪崩二极管对回波信号进行探测,分析了探测光功率、距离、入射角等不同因素对回波功率的影响,通过实验对理论分析进行初步验证和定量研究。在实验数据的基础上,论文设计并实现了远距离光学探测系统的原理样机,通过扫描振镜完成对空间的扫描,并用单片机对其加以控制,实现了对“猫眼”目标的自动扫描和定位。为进一步研制工程样机打下基础。