基于二维MEMS振镜的激光雷达系统的光学设计

发布时间：2021-10-20 21:24

　　近年来人们对具有安全驾驶、智能控制功能的汽车需求增长,使智能驾驶汽车快速发展起来,激光雷达作为智能驾驶的核心传感器之一得到广泛的关注,其中MEMS激光雷达具有高帧率、高分辨率、体积小、成本低的优点,是国内外车载激光雷达的主要发展趋势之一。光学系统是MEMS激光雷达重要组成部分之一,分为发射光学系统和接收光学系统,本文基于镜面直径5mm的二维MEMS振镜设计了发射光学系统,将25W的半导体激光器准直为弧矢方向发散半角为1mrad,子午方向发散半角为3mrad的光束;设计了大相对孔径为1∶1、焦距为11.01mm的镜头作为接收镜头,并提出采用放大倍率为2.2的纤维光锥与16线APD阵列探测器耦合,扩大接收光学系统的视场;APD阵列探测器采用选通模式,提高雷达系统的信噪比。基于此设计结果搭建激光雷达样机,实验验证系统探测距离可达45m,全视场角40°×10°。结果表明系统可一定程度上提高激光雷达探测距离和视场角。 

【文章来源】：光学技术. 2020,46(03)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【文章目录】：
0 引 言
1 激光雷达结构
    1.1 发射光学系统设计
    1.2 接收光学系统设计
2 实验结果
3 结 论


【参考文献】：
期刊论文
[1]固态激光雷达研究进展[J]. 陈敬业,时尧成.  光电工程. 2019(07)
[2]基于2D微电子机械系统（MEMS）镜全向激光雷达光学系统设计[J]. 李启坤,邱琪.  应用光学. 2018(04)
[3]一种下一代激光雷达的设计与实现[J]. 易可佳,邓廷权,蒙庆华,张天序.  半导体光电. 2011(05)
[4]成像激光雷达系统性能的研究[J]. 蔡喜平,赵远,黄建明,韩权,丁丽.  光学技术. 2001(01)

硕士论文
[1]基于MEMS扫描振镜的激光雷达的研究[D]. 温少聪.中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所) 2018



本文编号：3447624