[实用新型]基于液晶光学相控阵的激光雷达光束偏转闭环控制系统

摘要

基于液晶光学相控阵的激光雷达光束偏转闭环控制系统，涉及液晶光学相控阵领域，目的在于提供一种基于液晶光学相控阵的激光雷达光束偏转闭环控制系统，提高了现有激光雷达系统的光束指向精度，包括分数阶PID控制器、扩束准直系统、发射系统、缩束扩角系统和接收系统；接收系统包括CCD探测器、双胶合透镜、滤光片和折反式系统；发射系统包括四分之一波片、偏振片和液晶光学相控阵；缩束扩角系统包括第一透镜和第二透镜；本新型的光束偏转闭环控制系统以液晶相控阵为被控对象，采用分数阶PID控制器，通过选择适当的控制器参数，可以更好的调节控制系统的动态特性，提高光束指向精度，同时提高系统的跟踪带宽和响应速度。

主权项

1.基于液晶光学相控阵的激光雷达光束偏转闭环控制系统，其特征在于：包括分数阶PID控制器、扩束准直系统、发射系统、缩束扩角系统和接收系统；所述接收系统包括CCD探测器、双胶合透镜、滤光片和折反式系统；所述发射系统包括四分之一波片、偏振片和液晶光学相控阵；所述缩束扩角系统包括第一透镜和第二透镜；激光器发出偏振光经扩束准直系统后由四分之一波片变成圆偏振光，再经偏振片产生与液晶光学相控阵光轴方向相同的线偏振光，所述线偏振光进入到液晶光学相控阵实现相位调制，经相位调制后的线偏振光经缩束扩角系统后在待测物体上发生漫反射；接收系统接收所述待测物体漫反射的光信号，所述折反式系统将回波激光反射至滤光片，经滤光片滤除背景杂光后由双胶合透镜将回波激光汇聚到CCD探测器的感光面上；根据激光光斑位置与CCD探测器中心的差值；采用斜射式三角测量法获得实际光束偏转角；将实际光束偏转角与设定的光束偏转角的误差传送到分数阶PID控制器，通过分数阶PID控制器控制液晶光学相控阵驱动电路给液晶光学相控阵输入适当的电压，使液晶光学相控阵产生相应的相位调制，实现出射光束的精确偏转。