文 献 综 述
摘要： 通过查阅激光雷达相关书籍与文献，本文概述了激光雷达的发展历史与国内外的发展现状，激光雷达探测原理和分类，分析了未来的发展方向；对光学系统设计理论与现有光学系统进行分类分析。
关键词： 激光雷达，光学系统，扫描。
一 引言
世界上很多中大型城市都正在面临着私人汽车过度使用而带来的诸多问题，如交通堵塞，事故频发。提高交通资源利用效率，缓解交通拥堵的重要手段是优先发展城市公共交通。但像修地铁这样的工程需要足够的时间，空间和运力灵活性，难以解决城市交通问题。而今无人驾驶把人从交通控制系统中请出去，它从根本上改变了传统的车辆控制方式，可大大提高交通系统的效率和安全性。安全是无人驾驶车辆成败的关键。在城市环境，由于环境复杂，通常选用检测角度较大的激光雷达[8]。
激光雷达是指以激光作为载波，以光电探测器作为接收器件，以光学望远镜作为天线的光雷达，利用激光进行测距，定向，并通过位置，径向速度以及物体反射特性识别目标，体现了特殊的发射，扫描，接收和信号处理技术。
激光雷达具有波长短，光束质量高，定向性强的优点，其频率比微波雷达高三到五个数量级。由于激光具有良好的方向性、单色性和相干性，故激光雷达相较与微波雷达具有极高的角分辨能力、距离和速度分辨率，而且激光雷达的抗干扰能力强、体积小、质量轻，作为成像雷达它可以获得多目标的多种图像。此外，激光雷达具有分辨率高，抗干扰能力强，可三维成像等特点激光雷达具有分辨率高，抗干扰能力强，可三维成像等特点，在民用及军事技术装备中己经得到了广泛的应用，并且它对工业高新技术、现代农业、社会发展也会产生重要且深远的影响。
1.1激光雷达发展历史
激光雷达的发展是在光电辐射和电磁雷达的基础上。前者是激光雷达发射和接收技术的基础，后者是激光雷达整机技术的基础。20世纪50年代的半导体物理推动了探测器的发展。20世纪60年代激光的出现，验证了爱因斯坦的预言。半个世纪以来，从激光雷达的理论基础，收发系统技术，信息处理和显示，探测对象，体积和重量，运载平台和建模与仿真技术等方向的综合分析，激光雷达已经发展了四代。第一代主要是地基的用气体和固体激光器激光发射和单元探测器接收的激光雷达；第二代激光雷达进一步提高气体和固体激光器性能，出现了半导体二极管激光器辐射源和高性能探测器，单元器件发展为单元模块式组件，使之满足车载，机载和部分星载要求；第三代激光雷达是以半导体激光雷达泵浦的固体激光器的辐射源和阵列探测器为主，光电探测器和信息处理的集成化程度大大提高，在模块式组件上，进一步形成微型化的功能部件，完全满足星载和弹载的要求；第四代是以纳米级集成光学的微光学系统技术为特征的激光雷达，以激光器，探测器和光学系统的阵列化，信号探测，处理和传输的数字化及系统级芯片化为主要特征，探测对象由传统的军事硬目标，转变为分子，原子和生命体为对象的软目标，极大地扩展了应用领域，展示了广阔的商业化前景。[1]
1.2国内外发展情况与发展前景
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