直接测距型无扫描激光主动成像验证系统

• 作者: 姚园 孙翯 宋玉龙 徐正平 李刚 李海星 沈宏海 石磊
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 地球科学
• 关键词: 激光主动成像 无扫描式成像 直接测距 分束照明
• 年，卷（期）: 2016,（2）
• 所属期刊栏目: 现代应用光学
• 页码范围: 251-259
• 页数: 9页
• 分类号: TN249|P225.2
• 字数: 4229字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20162402.0251

摘要

为提高成像效率,研究了基于雪崩光电二极管(APD)阵列和分束照明的直接测距型无扫描激光主动成像系统.系统采用脉冲激光器作为光源,通过测量激光脉冲飞行时间来获取目标距离信息;基于达曼光栅进行分束照明以提高能量利用率.另外,光学系统采用收发共孔径结构,保证了目标处激光脚点和APD阵列各像元的几何对准.与参考APD所采用固定阈值时刻鉴别法不同,系统采用固定阈值与恒比定时相结合的时刻鉴别法处理回波APD阵列的输出信号以适应外光路参数的变化.各通道采用专用计时芯片TDC-GP22测量启停脉冲之间的时间间隔,实现了45 ps的计时分辨率.最后,将19m和31m处放置的两个角反射器作为合作目标进行了成像实验,并给出了所获取的距离图像.结果表明:两个目标的平均距离分别为19.28 m和31.54 m,测距误差分别为0.28m和0.54m,显示提出的设计方案切实可行.