1 清华大学电子工程系,北京,100084
2 长春理工大学高功率半导体激光国防科技重点实验室,吉林,长春,130022
自触发脉冲激光测距是一种新型的脉冲激光测距方法,该方法解决了传统脉冲激光测距测量精度与测量速度之间的矛盾.其飞行时间测量系统的设计很大程度上决定了自触发脉冲激光测距的测量精度和测量速度.设计并实现了基于CPLD的自触发脉冲激光测距的飞行时间测量系统.CPLD的使用提高了激光测距的精度,并且系统结构简单,体积小,可靠性高,非常适合高性能手持式脉冲激光测距仪.对自触发脉冲激光测距进行了实验研究,在20 m的测量范围内,获得了±0.98 mm的测距精度.
激光技术 脉冲激光测距 自触发 飞行时间测量 精度 laser techniques pulsed laser ranging self-triggering time-of-flight measurement CPLD CPLD precision
光脉冲接收是脉冲激光测距的关键技术之一。稳定有效地探测反射激光脉冲信号和提高脉冲激光测距仪的环境抗干扰能力,是光脉冲接收技术需解决的主要问题。对PIN光电二极管的光探测过程进行了理论分析。指出PIN管中的光生载流子和耗尽层电荷的相互作用导致了耗尽层宽度的改变,进而引起PIN管的光接收响应时间的变化。结合半导体基本理论,构建了相应的PIN管光探测过程理论模型,定义两个描述PIN结性能的特征参数
激光技术 激光测距 漂移误差 自触发脉冲 PN结
1 清华大学电子工程系, 北京 100084
2 深圳大学师范学院物理教育系,广东 深圳 518060
提出了一种新型脉冲激光测距方法――自触发脉冲飞行时间激光测距方法。该方法有效解决了传统脉冲激光测距法中存在的提高测距精度和缩短测量时间两者之间的矛盾。对该方法及本质特点进行了详细描述和理论分析,并给出用以描述该方法的基本方程。最后,给出了实验装置,在20 m范围内获得了0.5 mm的测距精度。
光学技术与仪器 自触发脉冲 激光测距 飞行时间
1 清华大学电子工程系,北京,100084
2 长春理工大学高功率半导体激光器国家重点实验室,吉林 长春 130022
对激光二极管(LD)抽运的Cr4+:YAG被动调Q Nd:YVO4全固态激光器进行了实验研究.着重研究了抽运功率,Cr4+:YAG晶体的初始透过率及其在激光腔中的位置等因素对激光器输出脉冲宽度和重复频率等性能的影响,并对实验结果进行了相应的分析讨论,在理论上加以合理的解释.
激光技术 被动调Q 重复频率 脉冲宽度
在脉冲激光测距时间间隔测量系统中,传统的数字时钟计数法受限于计数时钟的频率,测量精度不高.由于模拟插入法具有测量范围大、线性好、测量精度高的优点,广泛应用于脉冲激光测距时间间隔测量系统中.介绍了模拟插入法时间间隔测量的原理,设计了其测量系统及相应的测试电路.利用该系统进行了实验研究,达到了100 ps的时间间隔测量精度,对应于1.5 cm的测距精度.最后,进行了测量误差分析.
脉冲激光测距 时间间隔测量 模拟插入法 精度 Pulsed laser ranging Time interval measurement Analog interpolation method Precision
根据边界衍射波具有π位相跃变的性质,利用波阵面图分析了平面波或球面波经光阑的衍射。该方法不仅适用于光阑半径远大于波长时的情况,也适用于光阑半径接近于波长时的情况。从中可得到菲涅耳衍射区的许多特性。作为一个例子,提出和验证了在发散球面波入射情况下可将菲涅耳数等于1的点拉至无穷远的结论。结果证实了边界衍射波中π位相跃变的存在,并表明了其实用性。
波阵面图 边界衍射波 π位相跃变 菲涅耳数
