透射式同步激光發(fā)射與接收光學(xué)系統(tǒng)的研制
發(fā)布時(shí)間:2021-03-21 03:39
高速發(fā)展的激光技術(shù)催生了琳瑯滿目的激光產(chǎn)品,相關(guān)激光光學(xué)系統(tǒng)也是層出不窮,而同步激光發(fā)射與接收光學(xué)系統(tǒng)作為一種收發(fā)共用一體化的激光收發(fā)系統(tǒng),應(yīng)用更為廣泛,其相關(guān)激光設(shè)備涵蓋了空間科學(xué)、大氣環(huán)境、軍事等重要領(lǐng)域。伴隨著應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展,系統(tǒng)的各項(xiàng)性能要求也越高,本文根據(jù)項(xiàng)目要求,設(shè)計(jì)一種透射式同步激光發(fā)射與接收光學(xué)系統(tǒng),使系統(tǒng)在輕量化與小型化的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)對(duì)不同距離目標(biāo)物的可見光成像接收與高功率激光的聚焦功能。論文結(jié)合激光收發(fā)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀與系統(tǒng)實(shí)用要求,分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),通過(guò)PW方法與ZEMAX軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)參數(shù),詳細(xì)闡述成像系統(tǒng)像質(zhì)與激光聚焦光斑大小等各項(xiàng)性能,最后介紹了實(shí)際系統(tǒng)裝調(diào)檢測(cè)方法與過(guò)程。本系統(tǒng)采用收發(fā)系統(tǒng)共光路設(shè)計(jì),以五片式透射結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)成像與激光聚焦的要求,整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、口徑小、無(wú)遮攔;根據(jù)分光鏡分光原理以及校正平板的合理使用,對(duì)3002000m范圍內(nèi)目標(biāo)進(jìn)行可見光波段成像及1060nm高功率激光擴(kuò)束發(fā)射與遠(yuǎn)場(chǎng)聚焦。結(jié)合點(diǎn)列圖、MTF曲線等指標(biāo),在不同目標(biāo)距離下進(jìn)行系統(tǒng)各項(xiàng)性能分析,合理的熱分析與公差分析研究了系統(tǒng)因溫度變化與誤差導(dǎo)致的性能及參數(shù)變化...
【文章來(lái)源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
激光發(fā)射與成像接收共光路系統(tǒng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)圖
合肥工業(yè)大學(xué)專業(yè)碩士研究生學(xué)位論文,隨著系統(tǒng)使用領(lǐng)域的擴(kuò)展,激光收發(fā)系統(tǒng)的應(yīng)用研究亦日趨于激光雷達(dá)設(shè)備,結(jié)合機(jī)械結(jié)構(gòu)可用于探測(cè)遠(yuǎn)程目標(biāo)物,例如碎片和其它航天器中,在激光收發(fā)系統(tǒng)加入捕獲跟蹤機(jī)構(gòu),可角度,從而使系統(tǒng)大范圍內(nèi)掃描、捕獲、并瞄準(zhǔn)跟蹤目標(biāo),監(jiān)千公里遠(yuǎn)。美國(guó)卡曼航天公司開發(fā)了一種機(jī)載水下成像激光雷物成像,且激光脈沖檢測(cè)面積大,相比非成像激光雷達(dá),搜索像激光雷達(dá)便于識(shí)別目標(biāo),可以顯示水下目標(biāo)的具體形狀,這優(yōu)勢(shì)之一[7-10]。是激光雷達(dá)常用的反射式卡塞格林系統(tǒng)結(jié)構(gòu),其激光發(fā)射與成波段主要使用了紫外、可見光及近紅外等波段,波長(zhǎng)范圍為 2此外,因激光具有良好的相干性,激光光束也擁有較高距離分以及角分辨率,具有檢測(cè)細(xì)顆粒的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。圖(1.2)為一般意圖[11-12]。
圖 1. 3 Hoge 激光雷達(dá)部Fig1.3 Hoge Laser radar par 年,南京理工大學(xué)的徐麗萍等人研制統(tǒng)[14],其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖(1.4)所示。系統(tǒng),接收系統(tǒng)采用離軸反射式結(jié)構(gòu)等特性所產(chǎn)生的回波信號(hào)進(jìn)行探測(cè),優(yōu)越,但口徑較大,加工裝調(diào)困難,2nm。Tran
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種激光連續(xù)變倍準(zhǔn)直擴(kuò)束系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 黃耀林,王敏,寇遠(yuǎn)鳳. 光學(xué)儀器. 2018(02)
[2]折反射共光路多譜段激光雷達(dá)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 李晶,車英,王加安,金美善,欒爽. 中國(guó)激光. 2018(05)
[3]一種可變遠(yuǎn)距離大功率激光聚焦系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 胡明勇,封志偉,范二榮,趙奇,李明杰. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2018(06)
[4]高分辨率紅外變焦光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 吳凡,李森森. 光電技術(shù)應(yīng)用. 2017(05)
[5]國(guó)外激光雷達(dá)的發(fā)展趨勢(shì)[J]. 劉尚富,胡輝. 艦船電子工程. 2017(06)
[6]折/衍射雙波段共光路齊焦光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 高明,許黃蓉,劉鈞,呂宏,陳陽(yáng). 紅外與激光工程. 2017(05)
[7]三維激光雷達(dá)發(fā)射/接收共光路光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 張欣婷,安志勇,亢磊. 紅外與激光工程. 2016(06)
[8]基于機(jī)器視覺的高分辨率雙遠(yuǎn)心物鏡設(shè)計(jì)[J]. 李明東,高興宇,陳朋波,葉鵬,黃寅. 光學(xué)儀器. 2016(03)
[9]激光雷達(dá)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 趙一鳴,李艷華,商雅楠,李靜,于勇,李涼海. 遙測(cè)遙控. 2014(05)
[10]機(jī)載激光雷達(dá)發(fā)展與應(yīng)用簡(jiǎn)介[J]. 劉庭杰,陳玉茹,李建東. 硅谷. 2014(14)
碩士論文
[1]一種大視場(chǎng)離軸反射式光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法[D]. 封志偉.合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[2]大口徑光學(xué)系統(tǒng)自動(dòng)裝調(diào)方法研究[D]. 王虹.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2016
[3]離軸反射式擴(kuò)束系統(tǒng)研究[D]. 武越.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2016
[4]光學(xué)系統(tǒng)中心偏誤差分析方法研究[D]. 楊國(guó)鋒.西安工業(yè)大學(xué) 2015
[5]一種折軸反射式天文光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的裝調(diào)[D]. 宋興.西安電子科技大學(xué) 2014
[6]高效率復(fù)合探測(cè)激光雷達(dá)光學(xué)系統(tǒng)性能的研究[D]. 孫杰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[7]一種多通道可變距離激光聚焦收發(fā)系統(tǒng)的研制[D]. 徐麗萍.南京理工大學(xué) 2014
[8]多普勒直接探測(cè)激光測(cè)風(fēng)雷達(dá)接收光學(xué)系統(tǒng)研究[D]. 李金.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[9]長(zhǎng)焦距鏡頭的裝校與技術(shù)研究[D]. 杜洋.南京理工大學(xué) 2013
[10]基于數(shù)字圖像處理的透鏡中心偏測(cè)量研究[D]. 王洪君.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
本文編號(hào):3092249
【文章來(lái)源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
激光發(fā)射與成像接收共光路系統(tǒng)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)圖
合肥工業(yè)大學(xué)專業(yè)碩士研究生學(xué)位論文,隨著系統(tǒng)使用領(lǐng)域的擴(kuò)展,激光收發(fā)系統(tǒng)的應(yīng)用研究亦日趨于激光雷達(dá)設(shè)備,結(jié)合機(jī)械結(jié)構(gòu)可用于探測(cè)遠(yuǎn)程目標(biāo)物,例如碎片和其它航天器中,在激光收發(fā)系統(tǒng)加入捕獲跟蹤機(jī)構(gòu),可角度,從而使系統(tǒng)大范圍內(nèi)掃描、捕獲、并瞄準(zhǔn)跟蹤目標(biāo),監(jiān)千公里遠(yuǎn)。美國(guó)卡曼航天公司開發(fā)了一種機(jī)載水下成像激光雷物成像,且激光脈沖檢測(cè)面積大,相比非成像激光雷達(dá),搜索像激光雷達(dá)便于識(shí)別目標(biāo),可以顯示水下目標(biāo)的具體形狀,這優(yōu)勢(shì)之一[7-10]。是激光雷達(dá)常用的反射式卡塞格林系統(tǒng)結(jié)構(gòu),其激光發(fā)射與成波段主要使用了紫外、可見光及近紅外等波段,波長(zhǎng)范圍為 2此外,因激光具有良好的相干性,激光光束也擁有較高距離分以及角分辨率,具有檢測(cè)細(xì)顆粒的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。圖(1.2)為一般意圖[11-12]。
圖 1. 3 Hoge 激光雷達(dá)部Fig1.3 Hoge Laser radar par 年,南京理工大學(xué)的徐麗萍等人研制統(tǒng)[14],其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖(1.4)所示。系統(tǒng),接收系統(tǒng)采用離軸反射式結(jié)構(gòu)等特性所產(chǎn)生的回波信號(hào)進(jìn)行探測(cè),優(yōu)越,但口徑較大,加工裝調(diào)困難,2nm。Tran
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種激光連續(xù)變倍準(zhǔn)直擴(kuò)束系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 黃耀林,王敏,寇遠(yuǎn)鳳. 光學(xué)儀器. 2018(02)
[2]折反射共光路多譜段激光雷達(dá)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 李晶,車英,王加安,金美善,欒爽. 中國(guó)激光. 2018(05)
[3]一種可變遠(yuǎn)距離大功率激光聚焦系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 胡明勇,封志偉,范二榮,趙奇,李明杰. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2018(06)
[4]高分辨率紅外變焦光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 吳凡,李森森. 光電技術(shù)應(yīng)用. 2017(05)
[5]國(guó)外激光雷達(dá)的發(fā)展趨勢(shì)[J]. 劉尚富,胡輝. 艦船電子工程. 2017(06)
[6]折/衍射雙波段共光路齊焦光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 高明,許黃蓉,劉鈞,呂宏,陳陽(yáng). 紅外與激光工程. 2017(05)
[7]三維激光雷達(dá)發(fā)射/接收共光路光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 張欣婷,安志勇,亢磊. 紅外與激光工程. 2016(06)
[8]基于機(jī)器視覺的高分辨率雙遠(yuǎn)心物鏡設(shè)計(jì)[J]. 李明東,高興宇,陳朋波,葉鵬,黃寅. 光學(xué)儀器. 2016(03)
[9]激光雷達(dá)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 趙一鳴,李艷華,商雅楠,李靜,于勇,李涼海. 遙測(cè)遙控. 2014(05)
[10]機(jī)載激光雷達(dá)發(fā)展與應(yīng)用簡(jiǎn)介[J]. 劉庭杰,陳玉茹,李建東. 硅谷. 2014(14)
碩士論文
[1]一種大視場(chǎng)離軸反射式光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法[D]. 封志偉.合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[2]大口徑光學(xué)系統(tǒng)自動(dòng)裝調(diào)方法研究[D]. 王虹.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2016
[3]離軸反射式擴(kuò)束系統(tǒng)研究[D]. 武越.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2016
[4]光學(xué)系統(tǒng)中心偏誤差分析方法研究[D]. 楊國(guó)鋒.西安工業(yè)大學(xué) 2015
[5]一種折軸反射式天文光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的裝調(diào)[D]. 宋興.西安電子科技大學(xué) 2014
[6]高效率復(fù)合探測(cè)激光雷達(dá)光學(xué)系統(tǒng)性能的研究[D]. 孫杰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[7]一種多通道可變距離激光聚焦收發(fā)系統(tǒng)的研制[D]. 徐麗萍.南京理工大學(xué) 2014
[8]多普勒直接探測(cè)激光測(cè)風(fēng)雷達(dá)接收光學(xué)系統(tǒng)研究[D]. 李金.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[9]長(zhǎng)焦距鏡頭的裝校與技術(shù)研究[D]. 杜洋.南京理工大學(xué) 2013
[10]基于數(shù)字圖像處理的透鏡中心偏測(cè)量研究[D]. 王洪君.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
本文編號(hào):3092249
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