针对现有激光三维成像中使用的面阵APD探测器相邻像元间隔较大, 导致激光利用率低从而影响探测距离的缺点, 提出阵列分束激光三维成像技术。该技术对激光发射源采用液晶空间光调制器进行衍射阵列分束, 将一束激光分成与阵列APD探测器相应的阵列子光束, 调整激光发射子光束和阵列APD探测器的位置, 使得子光束照射目标后聚焦到阵列APD探测器的像元上, 提高了整束激光的利用效率。介绍了阵列分束激光三维成像技术系统组成和工作原理, 提出采用液晶空间光调制器的方法实现阵列分束的方案, 研制了阵列分束激光三维成像原理样机, 利用研制的原理样机对采用阵列分束后的效果进行了验证。实验结果表明, 采用该技术后, 采用峰值功率10 kW、脉宽8 ns的激光源, 填充因子2/3的8×8 APD, 三维成像作用距离达到510 m, 同等条件下与不分束相比, 作用距离提升39.1%。

比较了几种无扫描激光三维成像技术的优缺点, 提出一种基于双通道接收的强度调制型无扫描激光三维成像技术, 该技术具有成像速度快、精度高、可靠性好、距离远的特点。采用大功率脉冲激光器作为激光照射源, 两路ICCD同时接收, 双通道分光系统将接收回波分到两路ICCD, 通过两路ICCD强度信息反演出目标各点距离信息。重点介绍了该项技术工作原理和实现方法, 研制了原理样机, 进行了成像实验, 对成像结果进行了分析, 实现了作用距离5.1 km、作用距离30 m时距离分辨率0.25 m的技术指标。