一種離軸三反推帚式激光三維成像發(fā)射系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于掃帚式激光三維成像領(lǐng)域，具體涉及一種新型的離軸三反推帚式激光 三維成像發(fā)射系統(tǒng)，本發(fā)明的實(shí)施例在51元光纖陣列時(shí)能實(shí)現(xiàn)單元激光20urad的較小發(fā) 散角并行發(fā)射，在地面上形成大小相等、間隔均勻的足印光斑分布，它也適用于其它波束、 更小發(fā)散角的系統(tǒng)需要。
【背景技術(shù)】
[0002] 自問(wèn)世以來(lái)，激光三維成像一般都采用平面擺鏡或者圓錐掃描鏡的掃描方式，隨 著激光探測(cè)技術(shù)尤其是陣列探測(cè)技術(shù)的發(fā)展，人們開(kāi)始關(guān)注非掃描的機(jī)載激光成像工作模 式，采用具有較高激光功率、脈沖重復(fù)頻率不太高的激光器，通過(guò)激光束分束、擴(kuò)束發(fā)射和 陣列探測(cè)的方式，實(shí)現(xiàn)一行多點(diǎn)的瞬時(shí)信息獲取，達(dá)到推帚式激光三維成像的目的。
[0003] 推帚型激光三維成像技術(shù)是一種概念較新的機(jī)載遙感技術(shù)，它借鑒推帚式光譜成 像技術(shù)的特點(diǎn)，結(jié)合激光直接測(cè)距并獲取灰度信息的優(yōu)勢(shì)，以高度緊湊的結(jié)構(gòu)和主動(dòng)遙感 進(jìn)行信息獲取的方式，獲得地物目標(biāo)的三維灰度像。此外，推帚式成像技術(shù)只由飛機(jī)飛行帶 動(dòng)激光束發(fā)射裝置進(jìn)行一維掃描，相對(duì)掃描成像而言減去了掃描工作方式時(shí)的機(jī)械磨損、 震動(dòng)，提高了定位準(zhǔn)確度，同時(shí)還減輕了成像系統(tǒng)重量、體積、能耗，這給機(jī)載、星載測(cè)高技 術(shù)帶來(lái)了福音。這種技術(shù)將是下一代激光三維成像技術(shù)的發(fā)展方向。當(dāng)前已有的推帚式激 光三維成像系統(tǒng)有中國(guó)的863推帚式系統(tǒng)，美國(guó)的MAPLA系統(tǒng)，美國(guó)的S0E系統(tǒng)等。其特性 如表1所示。
[0004] 表1、MAPLA和S0E系統(tǒng)特征
[0005]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種離軸三反推帚式激光三維成像發(fā)射系統(tǒng)，它包括發(fā)射光纖陣列（I)、平面折轉(zhuǎn) 鏡（2)和離軸三反望遠(yuǎn)鏡（3)，其特征在于： 光纖陣列（1)置于離軸三反望遠(yuǎn)鏡（3)的焦面上，其出射的多元激光，經(jīng)過(guò)平面折轉(zhuǎn)鏡 (2)反射、以及離軸三反望遠(yuǎn)鏡（3)擴(kuò)束后并行出射。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種離軸三反推帚式激光三維成像發(fā)射系統(tǒng)，其特征在于： 所述的離軸三反望遠(yuǎn)鏡（3)為像方遠(yuǎn)心望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，系統(tǒng)參數(shù)確定方法如下： 焦距f f = d/α (1)式中：d為發(fā)射光纖的芯徑，α為發(fā)射光纖單元的發(fā)散角； 相對(duì)孔徑F
(2)式中：NA為光纖的數(shù)值孔 徑； 系統(tǒng)視場(chǎng)角Θ :
式中：L為發(fā)射光纖陣列（1)的總長(zhǎng)度。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種離軸三反推帚式激光三維成像發(fā)射系統(tǒng)，根據(jù)發(fā)射光纖芯徑、單元發(fā)散角和激光發(fā)射的總視場(chǎng)設(shè)計(jì)離軸三反擴(kuò)束望遠(yuǎn)鏡，實(shí)現(xiàn)多元激光的并行擴(kuò)束發(fā)射。該激光發(fā)射光學(xué)系統(tǒng)由發(fā)射光纖陣列、平面折轉(zhuǎn)鏡以及離軸三反望遠(yuǎn)鏡組成，平面折轉(zhuǎn)鏡的作用是減小系統(tǒng)光路的總長(zhǎng)度。本發(fā)明的特點(diǎn)在于使用一個(gè)離軸三反系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多元激光的并行擴(kuò)束發(fā)射，各元激光以大小相等的發(fā)散角發(fā)射，并且能實(shí)現(xiàn)很小的發(fā)散角，在地面上形成大小相等、間隔均勻的足印光斑。本發(fā)明可用于航空航天的多波束推帚式激光三維成像領(lǐng)域。
【IPC分類(lèi)】G02B27-00, G02B17-06
【公開(kāi)號(hào)】CN104749774
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510145359
【發(fā)明人】侯佳, 何志平, 舒嶸
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所
【公開(kāi)日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2015年3月31日