透射式同步激光发射与接收光学系统的研制
发布时间：2021-03-21 03:39
高速发展的激光技术催生了琳琅满目的激光产品,相关激光光学系统也是层出不穷,而同步激光发射与接收光学系统作为一种收发共用一体化的激光收发系统,应用更为广泛,其相关激光设备涵盖了空间科学、大气环境、军事等重要领域。伴随着应用领域的扩展,系统的各项性能要求也越高,本文根据项目要求,设计一种透射式同步激光发射与接收光学系统,使系统在轻量化与小型化的基础上,实现对不同距离目标物的可见光成像接收与高功率激光的聚焦功能。论文结合激光收发系统的研究现状与系统实用要求,分析系统设计结构,通过PW方法与ZEMAX软件设计系统参数,详细阐述成像系统像质与激光聚焦光斑大小等各项性能,最后介绍了实际系统装调检测方法与过程。本系统采用收发系统共光路设计,以五片式透射结构实现系统成像与激光聚焦的要求,整体结构简单、口径小、无遮拦;根据分光镜分光原理以及校正平板的合理使用,对3002000m范围内目标进行可见光波段成像及1060nm高功率激光扩束发射与远场聚焦。结合点列图、MTF曲线等指标,在不同目标距离下进行系统各项性能分析,合理的热分析与公差分析研究了系统因温度变化与误差导致的性能及参数变化...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
激光发射与成像接收共光路系统基础结构图
合肥工业大学专业硕士研究生学位论文，随着系统使用领域的扩展，激光收发系统的应用研究亦日趋于激光雷达设备，结合机械结构可用于探测远程目标物，例如碎片和其它航天器中，在激光收发系统加入捕获跟踪机构，可角度，从而使系统大范围内扫描、捕获、并瞄准跟踪目标，监千公里远。美国卡曼航天公司开发了一种机载水下成像激光雷物成像，且激光脉冲检测面积大，相比非成像激光雷达，搜索像激光雷达便于识别目标，可以显示水下目标的具体形状，这优势之一[7-10]。是激光雷达常用的反射式卡塞格林系统结构，其激光发射与成波段主要使用了紫外、可见光及近红外等波段，波长范围为 2此外，因激光具有良好的相干性，激光光束也拥有较高距离分以及角分辨率，具有检测细颗粒的独特优势。图（1.2）为一般意图[11-12]。
图 1. 3 Hoge 激光雷达部Fig1.3 Hoge Laser radar par 年，南京理工大学的徐丽萍等人研制统[14]，其系统结构如图（1.4）所示。系统，接收系统采用离轴反射式结构等特性所产生的回波信号进行探测，优越，但口径较大，加工装调困难，2nm。Tran
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种激光连续变倍准直扩束系统的设计[J]. 黄耀林,王敏,寇远凤. 光学仪器. 2018(02)
[2]折反射共光路多谱段激光雷达光学系统设计[J]. 李晶,车英,王加安,金美善,栾爽. 中国激光. 2018(05)
[3]一种可变远距离大功率激光聚焦系统的设计[J]. 胡明勇,封志伟,范二荣,赵奇,李明杰. 激光与光电子学进展. 2018(06)
[4]高分辨率红外变焦光学系统设计[J]. 吴凡,李森森. 光电技术应用. 2017(05)
[5]国外激光雷达的发展趋势[J]. 刘尚富,胡辉. 舰船电子工程. 2017(06)
[6]折/衍射双波段共光路齐焦光学系统设计[J]. 高明,许黄蓉,刘钧,吕宏,陈阳. 红外与激光工程. 2017(05)
[7]三维激光雷达发射/接收共光路光学系统设计[J]. 张欣婷,安志勇,亢磊. 红外与激光工程. 2016(06)
[8]基于机器视觉的高分辨率双远心物镜设计[J]. 李明东,高兴宇,陈朋波,叶鹏,黄寅. 光学仪器. 2016(03)
[9]激光雷达的应用及发展趋势[J]. 赵一鸣,李艳华,商雅楠,李静,于勇,李凉海. 遥测遥控. 2014(05)
[10]机载激光雷达发展与应用简介[J]. 刘庭杰,陈玉茹,李建东. 硅谷. 2014(14)
硕士论文
[1]一种大视场离轴反射式光学系统的调试方法[D]. 封志伟.合肥工业大学 2018
[2]大口径光学系统自动装调方法研究[D]. 王虹.长春理工大学 2016
[3]离轴反射式扩束系统研究[D]. 武越.长春理工大学 2016
[4]光学系统中心偏误差分析方法研究[D]. 杨国锋.西安工业大学 2015
[5]一种折轴反射式天文光学望远镜的装调[D]. 宋兴.西安电子科技大学 2014
[6]高效率复合探测激光雷达光学系统性能的研究[D]. 孙杰.哈尔滨工业大学 2014
[7]一种多通道可变距离激光聚焦收发系统的研制[D]. 徐丽萍.南京理工大学 2014
[8]多普勒直接探测激光测风雷达接收光学系统研究[D]. 李金.哈尔滨工业大学 2013
[9]长焦距镜头的装校与技术研究[D]. 杜洋.南京理工大学 2013
[10]基于数字图像处理的透镜中心偏测量研究[D]. 王洪君.哈尔滨工业大学 2013
本文编号：3092249
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
激光发射与成像接收共光路系统基础结构图
合肥工业大学专业硕士研究生学位论文，随着系统使用领域的扩展，激光收发系统的应用研究亦日趋于激光雷达设备，结合机械结构可用于探测远程目标物，例如碎片和其它航天器中，在激光收发系统加入捕获跟踪机构，可角度，从而使系统大范围内扫描、捕获、并瞄准跟踪目标，监千公里远。美国卡曼航天公司开发了一种机载水下成像激光雷物成像，且激光脉冲检测面积大，相比非成像激光雷达，搜索像激光雷达便于识别目标，可以显示水下目标的具体形状，这优势之一[7-10]。是激光雷达常用的反射式卡塞格林系统结构，其激光发射与成波段主要使用了紫外、可见光及近红外等波段，波长范围为 2此外，因激光具有良好的相干性，激光光束也拥有较高距离分以及角分辨率，具有检测细颗粒的独特优势。图（1.2）为一般意图[11-12]。
图 1. 3 Hoge 激光雷达部Fig1.3 Hoge Laser radar par 年，南京理工大学的徐丽萍等人研制统[14]，其系统结构如图（1.4）所示。系统，接收系统采用离轴反射式结构等特性所产生的回波信号进行探测，优越，但口径较大，加工装调困难，2nm。Tran
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种激光连续变倍准直扩束系统的设计[J]. 黄耀林,王敏,寇远凤. 光学仪器. 2018(02)
[2]折反射共光路多谱段激光雷达光学系统设计[J]. 李晶,车英,王加安,金美善,栾爽. 中国激光. 2018(05)
[3]一种可变远距离大功率激光聚焦系统的设计[J]. 胡明勇,封志伟,范二荣,赵奇,李明杰. 激光与光电子学进展. 2018(06)
[4]高分辨率红外变焦光学系统设计[J]. 吴凡,李森森. 光电技术应用. 2017(05)
[5]国外激光雷达的发展趋势[J]. 刘尚富,胡辉. 舰船电子工程. 2017(06)
[6]折/衍射双波段共光路齐焦光学系统设计[J]. 高明,许黄蓉,刘钧,吕宏,陈阳. 红外与激光工程. 2017(05)
[7]三维激光雷达发射/接收共光路光学系统设计[J]. 张欣婷,安志勇,亢磊. 红外与激光工程. 2016(06)
[8]基于机器视觉的高分辨率双远心物镜设计[J]. 李明东,高兴宇,陈朋波,叶鹏,黄寅. 光学仪器. 2016(03)
[9]激光雷达的应用及发展趋势[J]. 赵一鸣,李艳华,商雅楠,李静,于勇,李凉海. 遥测遥控. 2014(05)
[10]机载激光雷达发展与应用简介[J]. 刘庭杰,陈玉茹,李建东. 硅谷. 2014(14)
硕士论文
[1]一种大视场离轴反射式光学系统的调试方法[D]. 封志伟.合肥工业大学 2018
[2]大口径光学系统自动装调方法研究[D]. 王虹.长春理工大学 2016
[3]离轴反射式扩束系统研究[D]. 武越.长春理工大学 2016
[4]光学系统中心偏误差分析方法研究[D]. 杨国锋.西安工业大学 2015
[5]一种折轴反射式天文光学望远镜的装调[D]. 宋兴.西安电子科技大学 2014
[6]高效率复合探测激光雷达光学系统性能的研究[D]. 孙杰.哈尔滨工业大学 2014
[7]一种多通道可变距离激光聚焦收发系统的研制[D]. 徐丽萍.南京理工大学 2014
[8]多普勒直接探测激光测风雷达接收光学系统研究[D]. 李金.哈尔滨工业大学 2013
[9]长焦距镜头的装校与技术研究[D]. 杜洋.南京理工大学 2013
[10]基于数字图像处理的透镜中心偏测量研究[D]. 王洪君.哈尔滨工业大学 2013
本文编号：3092249
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