二维菲涅耳衍射在无镜头Kong径成像激光雷达中的应用

"基于二维菲涅耳衍射的无镜头图像合成孔径成像激光雷达" 这篇研究论文探讨了一种无镜头光学处理器的设计方案，用于合成孔径成像激光雷达（SAIL）。SAIL是一种利用激光雷达技术进行高分辨率成像的方法，它能够提供类似于传统光学雷达系统的深度信息，但具有更高的精度和细节分辨率。 传统的激光雷达系统通常需要复杂的光学组件，如镜头，以聚焦和收集返回的信号。然而，该研究提出的无镜头光学处理方法摒弃了这种需求，转而采用二维菲涅耳衍射原理来实现图像合成。在这一过程中，首先对SAIL收集到的数据在距离方向上添加二次相位，这一步骤是通过数字手段完成的。接着，处理后的数据被上传到液晶空间光调制器上，该调制器会根据这些数据改变入射光的模式。 通过自由空间的二维菲涅耳衍射，目标图像得以形成。这一过程的数学分析基于条带模式侧视SAIL的二维数据采集方程。研究中提出了设计公式，并分析了成像分辨率和系统性能。成像分辨率是衡量SAIL系统关键性能指标之一，它直接影响到能否清晰地识别目标物体。 此外，该文还讨论了无镜头设计的优势，如简化硬件结构、减轻重量、降低成本以及可能提高的灵活性。无镜头系统可以减少对精确机械调整的依赖，这对于在动态或不稳定环境中的应用尤其有利，比如在航天或移动平台上的使用。 这项研究为激光雷达技术开辟了新的方向，提供了无需传统光学元件的成像解决方案。这种方法可能会对未来的遥感、自动驾驶、无人机导航等领域的激光雷达系统设计产生深远影响。通过优化算法和进一步的技术改进，无镜头二维菲涅耳衍射成像技术有可能实现更高性能的激光雷达系统，从而推动相关领域的发展。