1.概述
b#uNdq3 =g.R?H8cj5 激光雷达 (Laser Detection And Ranging, LADAR 或 Light Detection And Ranging, LIDAR) 区别于传统的以微波和毫米波作为载波的雷达,是指以激光作为载波、以光电探测器作为接收器件、以光学镜头作为天线的光雷达。 /,C;fT<R _#\e5bE=Z
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qVuhad. 其工作原理是向被测目标发射激光束,然后测量反射或散射信号的到达时间、强弱程度等参数,以确定目标的距离、方位、运动状态及表面光学特性,从而建立测量目标的三维成像信息。由于探测精度高、功耗低、体积小、易于装备等特点,目前激光雷达在地形测绘、城市建模、工业制造、自动驾驶,以及预警探测、制导、引信等技术中等领域已得到广泛的应用,具有良好的应用前景。 Y"{L&H ` q fc:%ks2
n8pvzlj1 激光雷达的基本原理如下图: s=S9y7i(R XAb%V' 2.1设计要求
jF$bCbAUce /Dd.C<F 为了提高激光雷达的探测范围、分辨率和精度,激光雷达接收镜头也在往大视场、大孔径方向发展。下面是一个大视场大孔径的激光雷达接收物镜的指标: >-&B#Z^, A&?8 rc
5taR[ukM R"wBDWs
固态激光雷达探测器:像面尺寸19.5×11.5mm,像元面积35×45um 0sMNp
波长905+-5nm 64LX[8Ax#
焦距15mm \T'.b93~B
视场角 2w =76 -1_WE/Ps
FN =1.4 [Xa,|
后焦26mm jo-2D[Q{
总长77mm %`EyG
相对照度全视场>0.7且均匀 bUzo> fm_
畸变<8% 1 5heLnei
MTF >0.5 全视场 20 lp/mm
<<=.;`(/v DX2_}|$! 搜索宏和运行结果请评论区留言获取 ]Cc3}+(s @$Xl*WT7 运行搜索宏可以得到10个初始结构 bmOK8 %nS(>X<B JpRn)e'Z 从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: @Ojbu@A zb]e{$q2C UF&B7r 基本参数 &%UZ"CcA exZgk2[0 H|Y*TI2vf8 初始结构的像质 `K7UWtp D_N0j{E 畸变 P5JE = &M }6'%p Bd #0"Pd8@ MTF :@RX}rKG n2(`O^yd7C lt{D f~c 相对照度表格和图像 2/iBk'd .GSK!1{@ 3v91 yMx 中间优化步骤,优化宏请评论区留言获取 +=`*`eP:U tCR#TW+IY- 0{OafL8&l 固定光阑 WK.K-bd [Ot<8)Jm 在合适的位置插入光阑,使用指令固定光阑位置并模拟退火优化 ]@I>OcH H %Dcp#k h]]B@~ 添加真实材料 dEI]|i
r +h)1NX;o1 .MS41
E! J'E?Z0 :anR/ 优化后查看 pad 发现边缘厚度不好,太薄了加工困难,重新优化宏设置 AEC 2 1 1 ,得到结果: TFNB%| uhm3}mWv h+!@`c>)Y >g;995tG 最终结果像质 V"|`Z}XW YO9ofT 畸变<8%,满足条件 aH&Efz^ ]i/Bq!d l ~_F <"40 eMLcmZJR MTF >0.5 全视场 20 lp/mm,满足条件 }0C v J4 l[6lXR&| -uNM_|MO NdmwQJ7e" 相对照度全视场>0.7且均匀,满足条件 z?Cez*.h> J)EL<K$Z[ 7lx]`u> 总结 tH(g;flO) ]P96-x 该镜头所有指标已经基本满足要求,使用了7片透镜。 goOw.~dZ' 2BO&OX|X