适用于高精度激光测距的光学系统设计

• 作者: 刘宇承 王春泽 宋有建 谢洪波 杨磊
• 来源期刊: 应用光学
• 学科: 工学
• 关键词: 光学设计 激光测距 收发一体系统 变焦系统
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 光电系统与工程|OE SYSTEM AND ENGINEERING
• 页码范围: 191-197
• 页数: 7页
• 分类号: TN202|TH744.5
• 语种: 中文
• DOI: 10.5768/JAO202243.0201002

摘要

随着激光雷达技术的发展和测距精度需求的提高,对发射和接收光学系统提出了新的要求,需具有光束可调节、测量光斑小、回波效率高等特性.设计一种工作于1550?nm光通信波段的收发一体光学系统,发射与接收模块共用部分光路,以减小接收视野盲区,同时有利于结构小型化.为解决不同测量距离、不同表面倾角造成的回波能量差异问题,将光学系统的扩束组件设计成放大倍率为2×～3.5×的连续可调结构;使用两组双胶合透镜进行色差校正,以降低光谱宽度对系统传播距离的影响.经设计优化,系统准直后的激光发散角小于0.3?mrad,出射光斑直径在6.26?mm～10.20?mm连续可调,对于50?m内的测量目标,照射光斑直径均小于20?mm,且在不同变焦位置发散角和光斑直径均满足设计要求.