基于双振镜单色激光矢量扫描器设计

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1、基于双振镜的单色激光矢量扫描器设计摘要世界上第一台激光器产生于上世纪六十年代，与传统光源相比，激光具有方向性强、亮度高、单色性好等优势，激光器的诞生为现代光学带来了巨大技术革命，随着激光技术的不断发展和激光器件的广泛应用，激光在工业生产、科学探测及现代军事战争中发挥着极为重要的作用，并与许多学科相互结合，产生当今社会最前沿的技术领域，带动了传统产业的进步，也促进了新兴产业的飞速发展。激光双振镜扫描技术是目前性价比较高的一种激光扫描方式，已广泛应用于激光打标、激光快速成型、物体轮廓提取、激光舞台等诸多领域

2、，并以其优良的矢量扫描特性在机场泊位引导系统、车辆防撞体系、车场停泊系统中发挥着重要作用。本文对国内外扫描技术的发展和应用进行了调研和综述，在理论分析和大量前期实验的工作基础上，以双振镜为基础研究激光矢量扫描，对振镜扫描工作原理、双振镜成像误差及分析、数据通信管理、数据存储管理、系统控制等方面进行了研究，设计了一种低成本通用性强的基于双振镜的单色激光矢量扫描器。双振镜扫描系统集成了激光技术、光学技术、计算技术等现代科技技术，具有极高的研究价值。双振镜激光矢量扫描器结构简单可以满足微型化、低成本的要求，测

3、试结果符合基本要求。本文的主要内容包括：第一部分，对目前主要的扫描器件进行了介绍，详细介绍了多面棱镜、电光偏转、声光偏转的工作原理及特点；分析了双振镜扫描的工作原理，对双振镜扫描存在的误差进行详细介绍并分析解决方案；对光栅扫描方式和矢量扫描方式进行了比较，分析了光栅扫描方式和矢量扫描方式的工作原理、技术特点及应用场合，并介绍了矢量扫描内容生成方法；第二部分，详细介绍了扫描器主要的硬件设计和软件设计，分析了各个模块的具体功能和实现方法，编写了相应的驱动程序；第三部分，在实现满足基本的数据通信要求的基础上，

4、设计了一种格式简洁、可靠性强、可扩展性强、通用性强的通信协议。该协议串口的基础上规定了通信设置、通信数据帧格式，不仅满足本设计的通信要求，还可用作多节点间的通信I协议，这是本文的创新点之一。通过系统的实际测试表明该扫描器满足最初的设计要求，扫描效果理想，可以扫描矢量图案，也可以扫描矢量动画图案；设计的数据通信协议完全可以满足本设计的要求，而且可以被其他场合借鉴。关键字：激光扫描技术；双振镜；ATmega16L；AT45DB041D；串行通信IITheDesignofMonochromeLaserVect

5、orScannerBasedonDualGalvanometerAbstractSincethelaserwasinventedinthe1960s,itiswidelyusedbecauseofitsspecialpropertiesindirectivity,brightnessandmonochromaticity,whilethemodernopticaltechnologyhasbeengotahugechange.Alongwiththedevelopmentoflaserandthewid

6、elyapplicationoflasertechnology,thelaserhasbecomeanextremelyimportanttoolinindustrialproduction,scientificexploration,andmodernmilitarywar.Avarietyoftraditionalindustriesandemergingindustriesisrapiddevelopmentwiththeemergenceofnewtechnologies.Laserdualga

7、lvanometerscanningtechnologyisoneofthebestlaserscanningmethodandithasbeenwidelyusedinlasermarking,laserrapidprototyping,objectcontourextraction,laserarena,andmanyotherfields.Itisalsoplayanimportantroleattheairportdockingguidancesystem,vehiclecollisionavo

8、idancesystem,yardmooringsystemsforitsexcellentvectorscanningfeatures.Thedesignhasresearchedandreviewedthedevelopmentandapplicationofscanningtechnologyathomeandabroadbeforewritten.Thedesignresearchesonthebasisofdualgalvanom