1.基于液晶光学相控阵的光束偏转控制方法,其特征是:该方法包括以下步骤:步骤一、激光器出射一束线偏振光经扩束准直系统和发射系统后产生与液晶光学相控阵光轴方向相同的线偏振光,所述线偏振光经过缩束扩角系统后在待测物体上发生漫反射;
步骤二、采用接收系统接收所述待测物体漫反射的光信号并进行光汇聚,采用折反式系统将回波激光反射至滤光片,经滤光片滤除背景杂光后由双胶合透镜将回波激光汇聚到CCD探测器的感光面上,计算激光光斑位置与CCD探测器中心的差值;
步骤三、采用斜射式三角测量法获得实际光束偏转角;
步骤四、将步骤三获得的实际光束偏转角与设定的光束偏转角的误差传送到分数阶PID控制器,通过分数阶PID控制器控制液晶光学相控阵驱动电路给液晶光学相控阵输入适当的电压,使液晶光学相控阵产生相应的相位调制,实现出射光束的精确偏转。
2.根据权利要求1所述的基于液晶光学相控阵的光束偏转控制方法,其特征在于;步骤三的具体过程为:步骤三一、设定透镜的焦距已知,并根据步骤二获得的差值,计算漫反射回来的光束与CCD探测器的夹角;
步骤三二、由实际偏转光束、漫反射光束、漫反射光斑与激光器的间距构成的三角形,再根据余弦定理,获得实际偏转光束的长度和漫反射光束的长度,再由该三角形中的三边长度获得实际光束偏转角。
3.根据权利要求1所述的基于液晶光学相控阵的光束偏转控制方法,其特征在于:所述发射系统包括四分之一波片和偏振片;由扩束准直系统出射的偏振光经1/4波片变成圆偏振光,再经偏振片产生与液晶光学相控阵光轴方向相同的线偏振光,使进入到液晶光学相控阵的光束实现相位调制。
4.根据权利要求1所述的一种基于液晶光学相控阵的光束偏转控制方法,其特征在于:所述缩束扩角系统包括第一透镜和第二透镜,所述光束经第一透镜和第二透镜后,实现光束偏转角的放大。
5.根据权利要求4所述的基于液晶光学相控阵的光束偏转控制方法,其特征在于:第一透镜为焦距f=300mm的凸透镜,第二透镜为焦距f=100mm的凸透镜。
6.根据权利要求1所述的基于液晶光学相控阵的光束偏转控制方法的光束偏转控制系统,其特征在于:包括分数阶PID控制器、扩束准直系统、发射系统、缩束扩角系统和接收系统;
所述接收系统包括CCD探测器、双胶合透镜、滤光片和折反式系统;
所述发射系统包括四分之一波片、偏振片和液晶光学相控阵;
所述缩束扩角系统包括第一透镜和第二透镜;
激光器发出偏振光经扩束准直系统后由1/4波片变成圆偏振光,再经偏振片产生与液晶光学相控阵光轴方向相同的线偏振光,所述线偏振光进入到液晶光学相控阵实现相位调制,经相位调制后的线偏振光经缩束扩角系统后在待测物体上发生漫反射;
接收系统接收所述待测物体漫反射的光信号,所述折反式系统将回波激光反射至滤光片,经滤光片滤除背景杂光后由双胶合透镜将回波激光汇聚到CCD探测器的感光面上;计算激光光斑位置与CCD探测器中心的差值;计算激光光斑位置与CCD探测器中心的差值;采用斜射式三角测量法获得实际光束偏转角;将实际光束偏转角与设定的光束偏转角的误差传送到分数阶PID控制器,通过分数阶PID控制器控制液晶光学相控阵驱动电路给液晶光学相控阵输入适当的电压,使液晶光学相控阵产生相应的相位调制,实现出射光束的精确偏转。
7.根据权利要求6所述的光束偏转控制系统,其特征在于:所述第一透镜为焦距f=
300mm的凸透镜,第二透镜为焦距f=100mm的凸透镜。