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三维激光雷达发射/接收共光路光学系统设计 被引量:8
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作者 张欣婷 安志勇 亢磊 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期274-278,共5页
针对空间三维坐标的测量需求,设计了3D激光雷达光学系统。系统采用发射/接收共光路的结构形式,以高斯光学为理论基础,采用Zemax光学设计软件进行仿真。该结构形式不仅提高了系统同轴度、减小外部干扰,而且简化了系统结构、缩小仪... 针对空间三维坐标的测量需求,设计了3D激光雷达光学系统。系统采用发射/接收共光路的结构形式,以高斯光学为理论基础,采用Zemax光学设计软件进行仿真。该结构形式不仅提高了系统同轴度、减小外部干扰,而且简化了系统结构、缩小仪器体积。系统采用扩柬准直结构,实现8倍扩束比。通过微小的调焦,调整发射光学系统的第一片和第二片透镜之间距离在28.203—14.671mln之间变化时,实现了2—18m的测量范围内,测距精度0.02mm+10μm/m。 展开更多
关键词 激光雷达 扩束准直 高斯光学 发射/接收共光路
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用于激光接收/目视瞄准镜的共光路光学系统设计 被引量:9
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作者 常伟军 陈姣 郑常青 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期267-270,共4页
为实现多传感器光轴校准并达到小型化轻量化的设计要求,将目视瞄准镜作为校轴光学基准,采用共用摄远型物镜组,并利用在立方棱镜斜面镀制光谱分光膜,实现高精度目视瞄准镜与激光接收的共光路系统设计。该目视瞄准镜放大倍率为7×、... 为实现多传感器光轴校准并达到小型化轻量化的设计要求,将目视瞄准镜作为校轴光学基准,采用共用摄远型物镜组,并利用在立方棱镜斜面镀制光谱分光膜,实现高精度目视瞄准镜与激光接收的共光路系统设计。该目视瞄准镜放大倍率为7×、视场为5°、出瞳直径为Φ3.7mm、出瞳距离不小于20mm;激光接收系统视场为1mrad、接收口径为Φ50mm,设计结果满足指标要求。 展开更多
关键词 激光接收/目视瞄准镜 共光路 多传感器光轴校正 摄远型结构
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三维形貌测量激光雷达光学系统设计 被引量:4
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作者 张欣婷 亢磊 安志勇 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期337-342,共6页
利用差频干涉原理设计了基于迈克尔逊干涉仪的激光雷达测距系统,该系统配合轴角编码器,可实现三维形貌测量。介绍了激光雷达发射系统和接收系统的设计,发射系统根据高斯光束准直理论,确定光学系统的相关参数,设计了可用于2m^18m范围内... 利用差频干涉原理设计了基于迈克尔逊干涉仪的激光雷达测距系统,该系统配合轴角编码器,可实现三维形貌测量。介绍了激光雷达发射系统和接收系统的设计,发射系统根据高斯光束准直理论,确定光学系统的相关参数,设计了可用于2m^18m范围内的激光测距系统,同时利用Zemax的宏语言编程,绘制出变倍曲线。接收系统根据激光雷达测距方程,确定目标的相关参数,以获取最大的回波能量,并通过光学系统将回波光束耦合进光纤。该系统实现了发射、接收共光路,可用于轨道客车的子弹头面型的非接触测量及其他复杂的三维面型,具有测量速度快、精度高的特点,有着很广阔的发展前景。 展开更多
关键词 光学设计 激光雷达 准直扩束 发射/接收共光路 宏语言编程
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三维激光雷达共光路液体透镜变焦光学系统设计 被引量:7
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作者 李晶 车英 +3 位作者 宋暖 翟艳男 陈大川 李君 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期184-192,共9页
针对动车组空间三维坐标的测量需求,设计了三维激光雷达共光路变焦光学系统。系统采用发射/接收共光路的结构形式,以高斯光学为理论基础,对能量传输进行了详细的分析,得到扩束透镜链的严格限制关系。为简化系统结构,利用液体透镜代替传... 针对动车组空间三维坐标的测量需求,设计了三维激光雷达共光路变焦光学系统。系统采用发射/接收共光路的结构形式,以高斯光学为理论基础,对能量传输进行了详细的分析,得到扩束透镜链的严格限制关系。为简化系统结构,利用液体透镜代替传统的机械变焦机构,以几何光学为理论基础,计算出光学系统初始结构,并采用Zemax光学设计软件进行仿真,设计出三维激光雷达发射/接收共光路光学系统。该结构形式不仅提高了系统同轴度、减小外部干扰,还简化了结构、缩小了仪器体积。采用液体透镜调焦代替机械调焦,避免了调焦引起的机械振动,有效提高了激光雷达的定位精度。通过改变液体透镜的光焦度,实现了在2~30 m测量范围内,发射光学系统在被测物体表面的光斑半径小于20μm/m,接收光学系统超过90%的聚焦能量集中在半径小于1.6μm的圆内,满足用户要求。 展开更多
关键词 激光雷达 高斯光学 发射/接收共光路 液体透镜
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共光路百赫兹激光测月系统主回波重叠的研究 被引量:3
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作者 皮晓宇 伏红林 +4 位作者 翟东升 李荣旺 张海涛 李祝莲 李语强 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期87-92,共6页
高重频激光测月技术是月球激光测距的一个重要发展趋势,对获得更多的激光测月数据具有重要意义。在之前的10 Hz测月频率基础上,中国科学院云南天文台开发了共光路百赫兹激光测月系统。然而在共光路系统中,存在发射激光光子的主波时刻与... 高重频激光测月技术是月球激光测距的一个重要发展趋势,对获得更多的激光测月数据具有重要意义。在之前的10 Hz测月频率基础上,中国科学院云南天文台开发了共光路百赫兹激光测月系统。然而在共光路系统中,存在发射激光光子的主波时刻与接收激光光子的回波时刻相重叠的现象,影响了对回波光子的探测。文中从信号时序角度对主回波重叠现象进行了分析,研究了光子飞行时间与重叠现象间的关联性。利用某天的月面反射器的轨道预报对系统的重叠发生比率进行了模拟,得出了当天观测时段内整体的重叠发生率约为8%。同时开展了基于每个发射时刻的分段模拟,结果与前者吻合。对微调转镜转速以避开主回波重叠的方法进行了分析,开展了对应的转镜转速调整试验,结果表明当重叠发生时,对转速进行适量调整可以避开主回波重叠。 展开更多
关键词 激光测月 共光路 高重频 主回波重叠
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基于共接收点道集波形相似度的槽波到时估计方法 被引量:2
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作者 王季 牛欢 +1 位作者 吴海 李刚 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2018年第1期162-166,230,共6页
为解决井下透射槽波数据中接收点子波差异影响槽波到时估计准确度的问题,分析了接收点子波差异的成因,提出了基于共接收点道集波形相似度的槽波到时估计方法,利用接收点子波放大同一接收点上槽波相似性的特点,在共接收点道集上计算各道... 为解决井下透射槽波数据中接收点子波差异影响槽波到时估计准确度的问题,分析了接收点子波差异的成因,提出了基于共接收点道集波形相似度的槽波到时估计方法,利用接收点子波放大同一接收点上槽波相似性的特点,在共接收点道集上计算各道与其他道的互相关系数,依据波形相似度估计各道的槽波到时。实际探测结果表明:共接收点道集的相邻道之间槽波相似度高,估计出的槽波到时能够准确反映断层引起的槽波速度异常,由此获得的速度层析成像结果中,速度异常区与实际断层位置基本一致。 展开更多
关键词 槽波探测 透射槽波 共接收点道集 到时估计
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