大相对孔径激光测距接收光学系统及杂散光抑制

作     者：周星宇 孙亮 潘俏 吴绍龙 曹国洋 李孝峰 Zhou Xingyu;Sun Liang;Pan Qiao;Wu Shaolong;Cao Guoyang;Li Xiaofeng

作者机构：苏州大学光电科学与工程学院江苏苏州215006 苏州大学苏州纳米科技协同创新中心江苏苏州215006 苏州大学教育部现代光学技术重点实验室江苏苏州215006 苏州大学江苏省先进光学制造技术重点实验室江苏苏州215006 

基　　金：国家自然科学基金(62120106001,62105126,61875143) 江苏省自然科学基金(BK20210454) 

出 版 物：《激光与光电子学进展》 (Laser & Optoelectronics Progress)

年 卷 期：2024年第61卷第5期

页      码：496-504页

摘      要：为解决目前激光测距接收光学系统存在的难点,即系统在具有充足进光量的同时又要保证其低制造成本和轻小型化,基于拉格朗日不变量理论分析设计了一种大相对孔径接收光学系统。系统采用6片式伽利略型标准球面镜,使用光敏面直径为0.5 mm的雪崩光电二极管(APD)探测回波光信号,优化后的系统入瞳直径为50 mm,相对孔径为1∶0.9,系统总长为114.9 mm,拉格朗日不变量为125 mrad·mm,获得了较为充足的进光量的同时满足低成本小型化要求。为降低杂散光的影响,进一步设计了遮光罩及镜筒栅栏结构。杂散光模拟追迹结果表明,系统在20°~85°离轴角视场外的杂散光抑制可以达到激光测距系统要求。在接收光学系统拉格朗日不变量为125 mrad·mm的前提下,激光测距系统的测距量程在加入光学系统后综合提升了21倍,表明该接收光学系统具有较大应用价值。

主 题 词：激光测距 光学设计 拉格朗日不变量 大相对孔径 杂散光分析 

学科分类：080901[080901] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 0803[工学-仪器类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/LOP230451

馆 藏 号：203127598...