优化测试方法：5x5面阵激光雷达光学系统

5×5 面阵激光雷达光学系统经过上述步骤，已经完成了发射光学系统的发散角、接收光学系统的焦点位置的调校以及两者之间的一一对应。下面采用仪器进行测试。

①测试发射光学系统的发散角。将在调整好的系统放置在云台上，对准10m 开外的白色墙壁进行外场检验。开启发射激光器电源，用红外观察镜观察墙壁上的光斑形状、轮廓、大小等，并用直尺对光斑进行测量，可以测得光斑尺寸大约为24.8cm×24.6cm，即表明发散角为24.8mrad×24.6mrad，可以看到此参数与设计要求基本一致。光斑由三条亮条纹组成，可以明显观测到光斑均匀性差，边界轮廓不清晰，与Zemax 软件仿真结果基本一致。

②测试接收光学系统的焦点位置是否正确。在测试发射光学系统的发散角的基础上，再将905nm 光纤耦合激光器接入光纤阵列中的一根接收光纤，用红外观察镜观察墙壁上对应光斑的形状、轮廓、大小等，调节5×5 光纤阵列前后位置，使输出的光斑直径最小。此时，表明5×5 光纤阵列的端面位置处在接收光学系统的焦平面上。

③测试发射光学系统与接收光学系统是否一一对应。在上述测试的基础上，将905nm光纤耦合激光器分光，再分别接入光纤阵列中的每一根接收光纤，用红外观察镜观察墙壁上各个小光斑组成的大光斑是否与发射光斑的轮廓、形状以及大小一致。可以稍微旋转5×5光纤阵列，此时其对应输出的大光斑也会跟着旋转，如图4-12 所示。同时，还可以采用遮挡法检验，即使用反射率较低的纸板挡住发射光斑的一部分，用示波器检验对应探测器的输出信号。(www.xing528.com)

图4-12　10m 处发射光束与单个接收光纤发射光斑对应图

⑤经过检测，发射光学系统的发散角为24.8mrad×24.6mrad，接收光学系统5×5 光纤阵列的接收视场大约为23.7mrad×23.9mrad，发射光斑与接收光学系统的接收视场是一一对应的。