吕 丹，林 军,2,3，周 健

(1.福建省计量科学研究院,福建 福州 350003；2.福建省能源计量重点实验室，福建 福州 350003；3.国家城市能源计量中心(福建)，福建 福州 350003；4.国防科技大学，湖南 长沙 410000)

1 引 言

超速作为交通事故的一个重要原因之一，如何快速准确地测量车辆速度就成为计量的一个新课题[1]。激光多普勒测速仪在非接触探测中发挥的作用越来越明显，无机械磨损部分，可长期稳定保持高精度测量，且空间分辨率好，只需测量较小的区域，受外界影响小[2～4]。而为了测量设备的安全，测速仪需要与被测车辆之间保持一定的距离，同时由于车辆的运动位置并不确定，为了能在一定范围内探测车辆速度，要求测量设备拥有一定的测量景深。

激光测速仪在测量米级距离的运动目标时，由于激光束具有一定的发散角，如果不采取任何聚焦措施，照射在米级距离运动物体表面的光斑半径就会有所扩大。信号的信噪比与照射在物体上的光斑大小密切相关，当光斑尺寸较大时，物体的散射光强度较小，探测器接收到的混频信号较弱，最终导致信号处理模块测量误差较大甚至无法探测到信号[5～7]。为了解决上述问题，本文提出一种米级距离聚焦系统的设计，使激光在米级距离一定的景深范围实现汇集，以提高待测物体表面的光能量密度，有效提升信号的信噪比。

2 高斯光束

要控制激光束首先要了解它的光学特征。激光属于高斯光束，其光场分布如图1所示[8,9]。

图1 高斯光……