[发明专利]一种基于液晶相控阵和条纹管的激光三维成像系统

摘要

一种基于液晶相控阵和单狭缝条纹管的激光三维成像系统，它由发射分系统、接收分系统、同步控制电路、综合信息处理器组成。其位置关系是：发射分系统和接收分系统位于系统前端，同步控制电路和综合信息处理器位于系统后端。本激光三维成像系统将液晶相控阵和单狭缝条纹管有效的结合，能够灵巧控制出射激光的方向，避免机械扫描的同时提高了系统精度、作用距离、时间分辨率、空间分辨率、光谱范围和动态响应范围，并且系统进一步小型化。该系统构思科学、结构新颖，可用于测绘、航空航天和工业等领域。

主权项

一种基于液晶相控阵和单狭缝条纹管的激光三维成像系统，其特征在于：它由发射分系统、接收分系统、同步控制电路、综合信息处理器组成。所述发射分系统由脉冲激光器、准直发射透镜、一维Dammann光栅、发射‑接收分光镜、一维液晶相控阵、可编程控制器和发射‑接收透镜构成。其中，脉冲激光器和准直发射透镜垂直于光轴放置，激光通过准直发射透镜后再经一维Dammann光栅分束成多个衍射光斑，这多个衍射光斑经可编程控制器控制的一维液晶相控阵，再经过发射‑接收透镜对目标进行空域扫描。所述接收分系统的接收分光镜与光轴成45°角放置，对接收到的回波光信号进行分光，其平行于发射‑接收分光镜，且两者的中心连线与光轴垂直。物镜位于接收分光镜反射方向的后端且与光轴垂直，单狭缝、中继透镜和单狭缝条纹管依次垂直光轴放置，CCD位于单狭缝条纹管后端。PIN光电二极管位于接收分光镜透射方向的后端且与光轴垂直，延时器和斜坡电压发生器依次位于PIN光电二极管后端。根据光路可逆原则，从目标散射返回的回波光信号经过发射‑接收透镜，能够通过一维液晶相控阵，并经发射‑接收分光镜和接收分光镜的分束后形成与接收分系统光轴保持水平的线阵列，它能通过单狭缝条纹管的单狭缝进入条纹管成像。所述同步控制电路位于系统后端，控制脉冲激光器和单缝条纹管狭缝的工作时序，同步控制电路控制激光器发射脉冲激光，同时根据目标的距离范围设定单狭缝条纹管狭缝开启的延迟时间进行选通成像，以减少后向散射对成像带来的影响。