1。2。2  扫描成像系统原理

扫描成像是激光发射系统中增加了扫描系统，扫描系统是成像激光雷达中十分关键的技术，有光学机械扫描、电子扫描和二元光学扫描三类。扫描系统应保证窄波束激光，依次在很短时间内照射到目标的一个小区域内，获得目标的各区域详细光学特征信息。机械扫描是由反射镜转动或者摆动使光束偏转进行大角度范围扫描的扫描成像方式，属于物空间扫描，在几种扫描方式中使用最广泛，具有扫描角度大、转速高等优点。在军事、工业生产、机械加工和医学等领域有着很重要的地位。

1。3  45度扫描转镜

转镜在本质上是一种光学转换部件[9], 它能使入射光束按特定的方式与时间顺序进行折射或反射, 从而实现光束的偏转[10]。转镜扫描的基本特征是反射光束在像面上运动扫描成像，因此，转镜需要具备光学部件和运转机构。对于显示器件而言, 研究转镜扫描的原理就是要了解入射光束经转镜偏转后的成像特性以及它们与转镜运转之间的关系。

表1是各种转镜扫描方式的优缺点对比[11]：

表1 各种扫描方式的优缺点对比文献综述

扫描方式 使用仪器 优点 缺点

45度转镜扫描 风云一号

扫描辐射计

日本OCTS

海洋水色扫描仪 扫描镜尺寸小，总视场大 焦平面会出现像旋现象，若不消除像旋现象，不能应用于阵列探测器

双面镜旋转扫描 美国MODIS-N

921中分辨率成像光谱仪 没有像旋，适合在线列、面阵探测器中使用 扫描镜尺寸较大

旋转多面体扫描 美国HgCdTe 扫描角度大，分辨率高，反射率高，光能损失少 加工精度要求高，扫描电机的均匀性要求严格，调整复杂

摆镜 美国TM 扫描效率高 扫描稳定性差，扫描幅宽窄，

望远镜整体旋转 美国SeaWiFS

风云二号 偏振小 口径小，卫星姿态会产生干扰

45度扫描转镜有尺寸小、总视场大和稳定性高等优点，应用范围很广[12]。然而，45都扫描转镜会产生像旋现象[13]，用于多元探测器并扫体制成像时会产生光轴外视场失配现象，所以需要找到合适的方法来消除像旋带来的负面影响。