【摘 要】
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为了后期研制星载高重频激光雷达提供数据校正及仿真,设计研制了一套小视场高重频激光雷达验证系统.对该激光雷达进行详细的光机系统结构设计,利用Zemax软件模拟发射、接收与后继单元光路图.精确计算出出射光束发散角为0.106 mrad,设计新型的光束转向结构确保正入射到扩束器中.在0.4 mm小孔光阑下,接收单元视场角0.25 mrad,在系统焦平面上的小孔光阑偏心不得超过29 μm,选择高精度三维调整结构对小孔光阑精确定位.整机结构设计采用模块化设计方法,以方形框架为基准,不同单元模块安装在其不同位置,高度
【机 构】
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中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气光学重点实验室,安徽合肥230031;中国科学技术大学研究生院科学岛分院,安徽合肥230026;先进激光技术安徽省实验室,安徽合肥230
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为了后期研制星载高重频激光雷达提供数据校正及仿真,设计研制了一套小视场高重频激光雷达验证系统.对该激光雷达进行详细的光机系统结构设计,利用Zemax软件模拟发射、接收与后继单元光路图.精确计算出出射光束发散角为0.106 mrad,设计新型的光束转向结构确保正入射到扩束器中.在0.4 mm小孔光阑下,接收单元视场角0.25 mrad,在系统焦平面上的小孔光阑偏心不得超过29 μm,选择高精度三维调整结构对小孔光阑精确定位.整机结构设计采用模块化设计方法,以方形框架为基准,不同单元模块安装在其不同位置,高度集成在尺寸为390mm×390mm×550mm以内.对发射单元进行装校,并检测出发散角为0.11 mrad,与仿真结果相比,相对误差为4.1％;对接收与后继单元进行装校,采用平行光管出射的平行光正入射到接收望远镜,获得系统焦点精确位置,完成高精度的装校.通过对系统增益比进行标定实验,得到系统增益比为1.15,并对系统进行探测实验,探测结果:系统在夜晚气溶胶探测距离可达22 km,退偏振比可达10km.在白天探测距离可达10km,退偏振比可达6km,并与太阳光度计比较,光学厚度相对误差为7.1％.整机性能满足设计要求,为后期做飞行实验打好基础.
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