折衍混合式相干激光雷达天线系统的设计

根据具体使用要求设计了一个折衍混合式天线系统,其特点是采用一片小口径,平面基底的二元光学元件,对外差探测,收发合置的相干激光雷达天线系统进行简化。使整个系统达到了结构简单,工艺简单,并同时实现了高像质和低成本。设计参数为：作为发射系统,物方视场角2w=10°,出瞳口径φ=100mm,束散角压缩比β=5x,激光光源波长λ=10.6um。

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第3 2卷

第 1期

激光与红外LAS & I ER NFRARED

V0 _ J 32. .1 No Fe r a v. 0 b a r 2 02

20 0 2年 2月

文章编号： 0 -0 8 2 0 ) 1 0 5 1 1 157 (0 2 0 - 1 43 0 0

折衍混合式相干激光雷达天线系统的设计刘丽萍，骐，琦王李(尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室，龙江哈尔滨 10 0 )哈黑 5 0 1

摘要：根据具体使用要求设计了一个折衙混合式天线系统，其特点是采用一片小口径， 平面基底的二元光学元件，外差探测，对收发合置的相干激光雷达天线系统进行简化。使整个系统达到了结构简单，艺简单，同时实现了高像质和低成本。设计参数为：为发射系统，工并作物方视场角2∞=1。出瞳口径中=10 m, 0, 0 r束散角压缩比 1= x激光光源波长=1. m。 a 3 5, 06关键词：干激光雷达；线；学设计；元光学相天光二中图分类号： N 5 . T 9 72文献标识码： B

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1前

言

化。

外差探测相干成像激光雷达在用于某些用途时，求其天线系统具有小型化，量化，成本和要轻低高像质的特点。传统的伽利略型透射式望远系统，可以满足一般的光学性能要求，且具有小型化的并优点。但是，为满足高像质的要求，个系统内的镜一

我们完成的工作是：采用二元光学元件作为像差校正元件，简化传统的伽利略型透射式望远系统，完成一个折衍混合收发合置天线系统的设计。在设计中，我们深入分析了二元光学元件校正像差的原

片

数一般较多，尤其是大口径的物镜片一般不少于两片。而目前用于 1.岬远红外波段的光学透射 06

理，结合使用特点，提出了在孔径光阑处加入二元光学校正元件，对全系统进行像差校正，开了大口避径，平面基底二元光学元件加工的难点。整个系非统只用一片大口径的球面透镜作物镜，片小 1径一 2 1作者筒介：丽萍 ( 9 3一 )女 .读博士生 .题研究方向为刘 16,在课激光成像雷达，差探测 外牧稿日期：0 l)-0 2 O 83 4

材料如硒化锌，锗等，不仅比重大，而且价格非常昂贵，特别是大口径材料的价格尤其昂贵且难于获得。 为达到小型化，量化，成本和高像质的要求，轻低我

们考虑采用二元光学元件对传统的光学系统进行简

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