三維成像激光雷達(dá)系統(tǒng)中的微電子機(jī)械系統(tǒng)掃描:掃描視場(chǎng)角與擴(kuò)束
本文選題:機(jī)器視覺 + 三維遙感成像 ; 參考:《激光與光電子學(xué)進(jìn)展》2015年11期
【摘要】:基于微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)微鏡的二維光學(xué)掃描系統(tǒng)是趨于低成本、小型化和高清晰的新一代三維成像激光雷達(dá)的核心部件之一。由于現(xiàn)有可實(shí)現(xiàn)二維高幀頻掃描的MEMS其口徑和掃描角度有限,因而需要對(duì)經(jīng)MEMS微鏡掃描后的激光束進(jìn)行相應(yīng)擴(kuò)角和擴(kuò)束。討論了開普勒式擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)對(duì)掃描光束擴(kuò)束之后光斑大小與掃描視場(chǎng)角之間的制約關(guān)系;推演得到了掃描角與擴(kuò)束倍率之間的關(guān)系式;提出了一種三維成像激光雷達(dá)系統(tǒng)中的基于MEMS和開普勒式望遠(yuǎn)鏡的掃描與變焦擴(kuò)束系統(tǒng)結(jié)構(gòu),并在此基礎(chǔ)上利用Zemax軟件設(shè)計(jì)出了11片式的掃描變倍擴(kuò)束光學(xué)系統(tǒng),其模擬的結(jié)果與理論計(jì)算值完全相吻合。
[Abstract]:The two-dimensional optical scanning system based on microelectronic mechanical system (MEMS) micromirror is one of the core components of a new generation of new generation three-dimensional imaging laser radar, which tends to low cost, miniaturization and high clarity. Because of the limited aperture and scanning angle of the MEMS with high frame frequency scanning, it is necessary for the laser beam after the MEMS micromirror scanning. The relationship between the size of the spot and the angle of the field of view after the beam expansion of the Kepler beam expansion telescope system is discussed. The relation between the scanning angle and the expansion ratio is deduced, and the scanning and scanning of a three-dimensional imaging laser radar system based on MEMS and Kepler telescopes is proposed. The structure of the zoom beam enlargement system is made, and on this basis, 11 pieces of scanning optical system are designed by using Zemax software. The simulation results are in perfect agreement with the theoretical calculation.
【作者單位】: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)可調(diào)諧激光技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;哈爾濱工業(yè)大學(xué)光電子技術(shù)研究所;
【分類號(hào)】:TN958.98
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1949683
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