一种多波长激光雷达光学系统设计

摘要

鉴于大口径激光雷达系统在污染物检测方面的需求,理论设计了一种多波长激光雷达光学系统。该系统由接收主系统和光纤分束耦合部分组成,工作波长为355、532、1064 nm,检测波长为632.8 nm,接收主系统采用卡塞格林结构,光纤分束耦合部分采用透射的形式,引入色差。系统通光口径为Φ680 mm,有效焦距为1548.53 mm,通过对玻璃材料的选型和光焦度分配,使用修正的相对部分色散P和阿贝数V建立消色差方程组,用PW法求解初始结构。使用Zemax软件优化出满足要求的光学系统,最终优化结果波前都优于λ/15(λ=632.8 nm),表明设计的光学系统可用于实际生产加工中。