高分辨率贝塞尔光束激光成像  

High-resolution Bessel beam laser imaging

作　　者：祁慧宇 张伟华 翟迪迪 朱欣怡 李召辉[1] Qi Huiyu;Zhang Weihua;Zhai Didi;Zhu Xinyi;Li Zhaohui(State Key Laboratory of Precision Spectroscopy,East China Normal University,Shanghai 200241,China)

机构地区：[1]华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室,上海200241

出　　处：《光电工程》2024年第3期86-93,共8页Opto-Electronic Engineering

基　　金：上海市教育发展基金会和上海市教育委员会“晨光计划”(21CGA31);国家自然科学基金资助项目(11804099,62175067,62075062);华东师范大学幸福之花基金项目(2021ST2110)。

摘　　要：本文研究了一种基于贝塞尔光束的远距离激光三维成像系统,工作波长为532 nm,在激光出射端使用贝塞尔光束代替高斯光束,利用贝塞尔光束的中心光斑能量集中且束宽不随传输距离而变化的无衍射特性,降低激光光束的发散角,提高激光三维成像的角分辨率。结合Si-APD单光子探测器,搭建了远距离激光三维成像系统,并完成了远距离验证实验。在远距离目标成像中,实现了角分辨率为18.1μrad的激光三维成像,为远距离高分辨率激光三维成像提供了一种有效的解决方案。We demonstrate a new laser detection and ranging(LiDAR)system for reconstructing remote targets in three dimensions(3D).In this system,a probe beam,of which wavelength is 532 nm,working at Bessel mode rather than Gaussian mode,exhibits a typical intensity distribution of a bright central spot and some surrounding rings,and takes advantage of non-diffraction character in long-distance ranging.It is an attractive way to improve the imaging resolution of the LiDAR system.Combined with the Si-APD,we built a long-distance LiDAR system and completed the verification experiment.The results indicate that we can achieve an 18.1-μrad angle resolution in long-range target imaging,which provides an effective solution for high-resolution remote imaging.

关 键 词：激光雷达 远距离成像 角分辨率 贝塞尔光束 

分 类 号：TP79[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置] TN959.1[自动化与计算机技术—控制科学与工程]