成像激光雷达技术概述

二元光学是光学技术中的一个新兴的重要分支，它是建立在衍射理论、计算机辅助设计和微细加工技术基础上的光学领域的前沿学科之一。利用二元光学技术可制造出微透镜阵列灵巧扫描器。一般这种扫描器由一对间距只有几微米的微透镜阵列组成，一组为正透镜，另一组为负透镜。准直光经过正透镜后开始会聚，然后通过负透镜后又变为准直光。当正透镜阵列和负透镜阵列横向有相对移动时，准直光的方向就会发生变化。若两个微透镜阵列在水平方向发生相对移动，则输出光就会有水平方向发生偏转。透镜阵列之间有很小的相对移动，就会产生几度的光束偏转，透镜阵列越小，要求的相对移动也就越小。由于这种微透镜阵列的重量很小，产生光束偏转所需的移动也很小，因此，二元光学扫描器的扫描速度可以达到很高(>1kHz);扫描图样可以通过编程任意改变;扫描器体积小;可以很容易将一束光分成多束光。二元光学扫描器有两个主要缺点，即扫描角度较小(几度);透过率较低，若要增大透过率，则价格就会很高。

4.应用

成像激光雷达由于具有极高的角度分辨率和距离分辨率，可以同时成目标的强度像和距离像，还可以成高分辨率的三维图像，所以很适合于在军事上发展智能武器。在军事中的应用很广，如小型灵巧炸弹和巡航导弹的精确制导;巡航导弹的地形跟随和障碍物回避、导弹下视测高;直升机避障;飞行器导航;水下鱼雷探测和识别;战场中敌我识别;目标跟踪;目标瞄准;导弹防御等。二极管泵浦固体激光技术大大推动了成像激光雷达技术的发展。随着高效率、高重复频率、高输出功率的二极管泵浦固体激光器技术日益成熟，采用二极管泵浦固体激光器的成像激光雷达体积更小、价格更低、商业价值更高。二极管泵浦固体成像激光雷达在工业中的应用越来越广泛，潜在的应用如机器人视觉;智能高速公路;障碍物回避;产品缺陷检测;产品分类等。

5.结束语

成像激光雷达技术可以成高分辨率的目标图像，在军事和工业中有着极高的应用价值。成像激光雷达系统的研究是一项很复杂的技术，仍有许多关键技术需要解决。在应用中需要考虑体积、重量、分辨率和成像速率和作用距离和价格等多方面的因素。根据成像激光雷达目前的发展趋势，可以肯定的说，在不久的将来，成像激光雷达会在军事和国民经济中发挥越来越重要的作用。

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