现代激光技术与传统的雷达技术相结合,从而形成了激光雷达技术,它利用激光对远距离的物体进行探测,通过对接收到的散射光进行频率、振幅或相位的分析来得到目标的相关信息。与微波雷达相比,激光雷达具有体积小、质量轻、时空分辨率高和抗有源干扰能力强等优势。激光雷达技术早在20世纪70年代就被开始应用于各个领域,近年来,机器人、无人机和无人车等行业的迅速发展对激光雷达提出了更高的要求,大量的市场需求使得激光雷达成为了一个重要的研究领域和热点。一个激光雷达系统主要由成像模块和测距模块两部分所构成,其中成像模块实现光束方向的变化,测距模块实现不同方向上的距离测量。对于测距模块,目前已经形成了脉冲飞行时间法、三角测距法和调频连续波测距法等成熟的测距技术,其中调频连续波测距法可同时实现测距和测速,具有抗干扰能力强、测距精度高和测量距离较长等优势,具有较大的发展潜力和应用前景。按成像模块的技术实现形式划分,激光雷达可分为机械扫描式激光雷达、混合固态激光雷达和纯固态激光雷达,其中机械扫描式激光雷达具有体积大、功耗大、组装成本高、机械运动不稳定及易磨损等问题,纯固态激光雷达是激光雷达的研究热点与发展趋势。所以研究可同时实现光束非机械快速扫描与高精度测距的激光雷达系统具有重要的发展前景与应用价值。本文提出了一个运用可调谐波长的扫频激光源和一阶闪耀光栅实现快速、连续的光束非机械扫描方法,同时首次将其与调频连续波测距法相结合,实现高精度的距离测量,系统结构简单且紧凑。实验测试中,实现了17°的角度扫描范围下约0.11°的角度分辨率,同时实现了1 m的测量距离下1.85 mm的距离分辨率,对于2 m外的金属弧形表面、大倾斜角度的纸质表面实现了高精度轮廓成像,其中角度分辨率与距离分辨率等激光雷达的性能参数可通过灵活的数据处理方法进行调整。