脈沖激光測距技術(shù)是一種利用脈沖激光實現(xiàn)距離測量的技術(shù),廣泛的應(yīng)用于軍事和民用中。國外有許多相對成熟的產(chǎn)品,攜帶方便、且測距精度高。國內(nèi)的激光測距望遠鏡在小型化、輕量化和測距精度等方面與國外產(chǎn)品競爭中處于劣勢。故對激光測距望遠系統(tǒng)研究具有很好的前景。這種情況下,研究便攜式激光測距望遠鏡設(shè)計與研制無疑具有重要意義。論文首先簡單介紹了激光測距的幾種方法,著重描述了脈沖式激光測距的原理,在此基礎(chǔ)之上,提出了測距系統(tǒng)的總體設(shè)計方案,并對方案進行了可行性分析。為實現(xiàn)便攜式激光測距望遠鏡的小型化和輕量化,使激光測距接收部分與望遠物鏡共用,利用Zemax進行多重結(jié)構(gòu)優(yōu)化,既能滿足望遠物鏡的性能要求也能滿足激光接收部分性能要求;運用Zemax光學(xué)軟件優(yōu)化設(shè)計出的望遠系統(tǒng)放大倍率為6X,物鏡焦距104mm,物鏡視場角達到6°,入瞳直徑26mm,光學(xué)總長控制在100mm以內(nèi),系統(tǒng)二級光譜色差滿足設(shè)計要求。激光發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射角為0.5mrad接收系統(tǒng)的接收角為1mrad,測量距離達到1000m,使用了液晶分劃板,便于調(diào)試激光的測量點�？紤]便攜式激光測距望遠鏡的加工與裝調(diào),需對激光測距發(fā)射、接收光學(xué)系統(tǒng)進行公差分... 

【文章來源】：北京工業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 激光測距機的發(fā)展?fàn)顩r及存在問題
    1.3 激光測距機的發(fā)展方向
        1.3.1 向人眼安全發(fā)展
        1.3.2 向小型化和固體組件化方向發(fā)展
        1.3.3 向集成化方向發(fā)展
        1.3.4 體積小型化
    1.4 本文研究的主要內(nèi)容及章節(jié)安排
第二章 激光測距望遠鏡的工作原理
    2.1 激光測距機的基本原理
        2.1.1 激光測距的能量計算
        2.1.2 激光器的選擇及參數(shù)
        2.1.3 接收探測器選擇及參數(shù)
    2.2 望遠系統(tǒng)設(shè)計原理
        2.2.1 望遠鏡的結(jié)構(gòu)形式
        2.2.2 物鏡的結(jié)構(gòu)選型
        2.2.3 目鏡的結(jié)構(gòu)選型
        2.2.4 棱鏡轉(zhuǎn)像系統(tǒng)的選型
    2.3 本章小結(jié)
第三章 光學(xué)設(shè)計工作
    3.1 望遠系統(tǒng)光學(xué)設(shè)計
        3.1.1 望遠鏡的技術(shù)指標
        3.1.2 使用zemax設(shè)計物鏡
        3.1.3 目鏡的設(shè)計與像質(zhì)評價
    3.2 激光測距系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)計
        3.2.1 激光測距系統(tǒng)概述
        3.2.2 發(fā)射準直系統(tǒng)的設(shè)計
        3.2.3 激光接收系統(tǒng)
    3.3 盲區(qū)的計算
    3.4 公差分析
        3.4.1 公差分析概述
        3.4.2 通用公差給定
        3.4.3 公差分析介紹
    3.5 光學(xué)零件制圖
    3.6 雜散光的消除
    3.7 本章小結(jié)
第四章 機械結(jié)構(gòu)設(shè)計
    4.1 鏡片的固定方法
    4.2 零件材料的選擇
    4.3 零件的涂層和熱處理
    4.4 結(jié)構(gòu)圖
    4.5 本章小結(jié)
第五章 實驗結(jié)果
    5.1 測試樣機
    5.2 測試軟件界面
    5.3 測量數(shù)據(jù)
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
附錄
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]空間成像與激光通信共口徑光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計[J]. 金光,李艷杰,鐘興,任秉文,王長庚.  光學(xué)精密工程. 2014(08)
[2]實用雙波段共孔徑光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計[J]. 羅春華,王麗慧,王鑫.  激光與紅外. 2014(02)
[3]基于ZEMAX的半導(dǎo)體激光器非球面準直透鏡設(shè)計[J]. 杜彬彬,高文宏,李江瀾,石云波,徐美芳,趙鵬飛,王艷紅.  激光與紅外. 2013(12)
[4]同軸兩反光學(xué)系統(tǒng)雜散光分析及內(nèi)遮光罩優(yōu)化設(shè)計[J]. 林劍春,孫麗崴,陳博洋,王威,范冰清,陳凡勝.  中國激光. 2013(01)
[5]基于ZEMAX的半導(dǎo)體激光準直仿真設(shè)計[J]. 陳國,趙長明,紀榮祎,李鯤,羅雄,白羽.  激光技術(shù). 2012(03)
[6]基于ZEMAX的半導(dǎo)體激光準直鏡設(shè)計方法研究[J]. 聶建華,王峻寧.  紅外. 2012(03)
[7]光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計中降低公差靈敏度的方法[J]. 張遠健,唐勇,王鵬,李英超,朱大略,孫浩,柴利飛,陳寶瑩.  光電工程. 2011(10)
[8]三線陣測繪相機光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計和公差分析[J]. 王紅,田鐵印.  光學(xué)精密工程. 2011(07)
[9]基于蒙特卡洛模擬法的紅外光學(xué)系統(tǒng)公差分析[J]. 劉琳,張興德,賀誼亮.  激光與紅外. 2010(05)
[10]半導(dǎo)體激光測距機非球面準直整形元件的設(shè)計[J]. 喻秀英,王江,姜勇,張國娟.  電光與控制. 2009(05)

碩士論文
[1]相位式激光測距系統(tǒng)的研究[D]. 李晨光.長春理工大學(xué) 2011
[2]相位式半導(dǎo)體激光測距系統(tǒng)的研究[D]. 徐陵.華中科技大學(xué) 2006
[3]激光雷達發(fā)射和接收光學(xué)系統(tǒng)研究[D]. 張樂.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2004



本文編號：3454625