采用apd阵列的共口径激光成像光学系统设计_于潇_姚园_徐正平

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1、采用APD阵列的共口径激光成像光学系统设计_于潇_姚园_徐正平摘要：针对机载平台激光3D成像系统的轻小型需求，设计了采用APD阵列的共口径激光收发光学系统。在分析激光成像系统照明方式及其光学系统结构的基础上，给出了激光3D成像光学系统结构框图：激光经衍射元件实现分束照明，采根据激光测距方程，确定了接收光学用双工反射镜实现收发光路的耦合。该光学系统用于2km以内的目标三维成像，系统的参数以获得满足信噪比的回波能量。为避免造成像素之间串扰，设计了5倍扩束比的发射光学系统。最后，采用降低了发射光路对接收光路的影响。设计

2、结果表明：接收光学系统弥散斑直偏振片与1/4波片相结合的方式消除杂光，畸变小于0.2%。该光学系统体积小、重量轻，成像质量良好，可为同类激光成像光学系统提供借鉴参径小于120μm，考。关键词：光学设计;激光3D成像;发射/接收共光路;消杂光文献标识码：Adoi：10．3788/CO．20160903．0349中图分类号：TP721．2；TP703LaserimagingopticalsystemdesignwithasharedapertureemployingAPDarrayYUXiao*，YAOYuan，XU

3、Zhengping（KeyLaboratoryofAirborneOpticalImagingandMeasurement，ChangchunInstituteofOpticsFineMechanicsandPhysics，ChineseAcademyofSciences，Changchun130033，China）*Correspondingauthor，Email：yuxiaojllove@126．comAbstract：Tomeettherequirementsoflightandsmalllaser3Di

4、magingsystemonairborneplatforms，acoaperturelasertransceiveropticalsystemisdesignedemployingAPDarray．Onthebasisofabriefanalysisoftheimagingsystemilluminationpatternandopticalsystemstructure，thelaser3Dimagingsystemblockdiagramisgivenasfollowing：thelaserbeamcanp

5、assthroughadiffractionelementtoachievebeamsplittingandthemirrorwithaholeinthemiddleisusedtoachievecoupledlaunching/transmittingopticalpath．Theopticalsystemisusedforthreedimensionalimagingwithinadistanceof2km，andthereceivingopticalsystemparametersaredetermined

6、accordingtothelaseroperatingrangeequationtoobtainenoughechoenergytosatisfy0126；修订日期：20160223收稿日期：201614S123）；吉林省科技发展计划资助项目基金项目：中国科学院国防科技创新基金项目（No．CXJJ（20150204022GX）SupportedbyInnovationFundProjectofNationalDefenseScienceandTechnology，ChineseAcademyofSciences

7、（No．CXJJ14S123），JilinProvincialS＆TDevelopmentProgramProjectofChina中国光学第9卷，，（No．20150204022GX）350thenoiseratio．Inordertoavoidcrosstalkbetweenpixels．Finallybeamexpanderoffivetimesisdesignedthestraylightisdiminishedtoreducetheimpactoftheemittedlightpathonreceivi

8、nglightpathbycombiningthepolaroidandquarterwaveplate．Theresultsindicatethatthereceivingopticshasadiffusespotdiameterlessthan120μmanddistortionlessthan0.2%．Thewholeopticalsystemcouldbeanex