[发明专利]共孔径激光主动照明成像系统

权利要求书

1.一种共孔径激光主动照明成像系统，该系统包括激光器、预准直镜头、分束系统、成像物镜、成像探测器和显示系统；激光器、预准直镜头和成像物镜构成照明单元，成像物镜和成像探测器构成成像单元，分束系统能将成像单元和照明单元的光轴合成为一条光轴，使二者共享同一物镜；从激光器发出的照明光束经预准直镜头预准直达到预定的发散角后经由分束系统入射至成像物镜，然后对成像目标进行照明，被照明的成像目标反射的照明光经由同一成像物镜成像后再次经过分束系统，由成像探测器采集，最终由显示系统显示。

2.根据权利要求1所述的主动照明成像系统，其特征在于，分束系统包括线偏振片、偏振分束棱镜和λ/4波片，从预准直镜头出射的照明光经线偏振片、偏振分束棱镜和λ/4波片后入射至成像物镜，从被照明的成像目标反射的照明光经由同一成像物镜后再次经过分束系统的λ/4波片、偏振分束棱镜后由成像探测器采集。

3.根据权利要求2所述的主动照明成像系统，其特征在于，分束系统中的偏振分束棱镜由偏振分束镜代替。

4.根据权利要求1所述的主动照明成像系统，其特征在于，分束系统由半透半反镜构成。

5.根据权利要求1所述的主动照明成像系统，其特征在于，分束系统由半透半反棱镜构成。

6.根据权利要求1-5所述的主动照明成像系统，其特征在于，成像物镜的选择根据探测距离指标决定，对于远距离照明成像采用望远物镜，对于近距离照明成像采用照相物镜，成像物镜的焦距范围为8mm～3000mm。

7.根据权利要求1-5所述的主动照明成像系统，其特征在于，照明单元的发散角覆盖成像单元的视场角，照明单元的预准直镜头的发散角其中d′为成像探测器的光敏面的对角线长度，f′为成像物镜的焦距，预准直镜头的直径D和透镜背焦l之间满足D＞2ltanθ′。

8.根据权利要求7所述的主动照明成像系统，其特征在于，预准直镜头的焦距预准直发散角θ′、多模光纤直径d、入射高斯光束束腰ω₀之间满足其中预准直镜头的焦距的范围为3～500mm。

9.根据权利要求8所述的主动照明成像系统，其特征在于，预准直镜头满足其中，NA为数值孔径。

10.根据权利要求1所述的主动照明成像系统，其特征在于，激光器与预准直镜头的耦合方式为通过光纤耦合或直接耦合，其波长范围为100nm～12um。

11.根据权利要求10所述的主动照明成像系统，其特征在于，波长范围为266nm～1500nm。