针对三维成像多波束激光雷达系统微弧度量级激光发散角和多元并行收发条件下极高配准精度要求, 进行了收发配准技术的研究和验证。提出了多波束激光雷达系统收发配准的方法, 实现了一套基于光纤光学的收发光学系统分离的高精度收发光学系统; 发射激光的单元发散角达到了近衍射极限的20 μrad, 接收视场达到60 μrad, 实现了1 064 nm近红外波段51元的线列并行收发, 收发配准精度达到10 μrad以下。实验验证结果显示, 该收发配准的方法具有较好的可行性, 配准的精度能达到理论分析要求。经过温度等环境因素的分析, 系统在一定的温度范围内具有较好的稳定性, 该温度范围较易控制, 能够满足多波束激光雷达系统的工程应用要求。

随着半导体激光自身输出功率和转换效率的提升, 半导体激光已经广泛的应用于激光加工领域。本文针对目前激光加工领域对半导体激光硬化光源的需求, 研制了波长为976 nm的连续输出半导体激光硬化光源。该光源采用空间/偏振合束工艺达到了较高的合束效率, 采用柱面微透镜阵列分割与聚焦镜复合较好地匀化了巴条激光器慢轴方向固有的光强起伏, 使聚焦光斑的光强呈平顶分布。最后对该光源进行了实验装调和测试。结果表明, 在工作电流为93 A时, 光源的最大输出功率为5 120W, 电光转换效率达47%, 光斑尺寸为2 mm×16 mm, 光斑分布为平顶分布, 平整度大于90%, 满足工业中对大面积、高效率激光硬化的要求。