设计并制作了一种硅雪崩光电二极管(APD)四象限探测器芯片, 基于该芯片研制了一款新型高灵敏度制冷型APD四象限探测器组件; 创新性地将探测器芯片、热电制冷器、前置放大电路和增益控制模块集成在带光窗的金属外壳中; 该组件制冷加热速度快, 在-45~70℃环境温度内可使器件恒定工作在10±2℃。测试结果表明, 相对于传统的PIN四象限探测器组件, 由于APD探测器本身能产生雪崩增益, 该组件的灵敏度提高了近两个数量级, 作用距离更远。
热电制冷器 增益控制模块 APD四象限探测器组件 PIN四象限探测器组件 thermoelectric cooler gain control module quadrant APD PIN quadrant photodetector
1 中国科学院光电技术研究所，四川 成都 610200
2 中国科学院大学，北京100049
：现有的相位法测距系统均是用来测量距离的，并没有提供方位角和俯仰角相关信息以实现对目标的自动跟踪，从而使得相位法的应用受到限制。针对上述现象，在不考虑回波光斑非均匀性和噪声的条件下，提出了基于接收器为四象限APD的相位法激光测距系统实现跟踪的想法，并通过理论分析和仿真实验证明，通过对四象限的四路信号进行FFT提取幅值信息，可以计算得到方位角和俯仰角，从理论上使得相位法测距系统可以在不需要其他设备辅助的条件下自动跟踪目标。
相位式测距系统 跟踪 四象限APD ranging system based on phase method tracking four-quadrant APD FFT FFT
1 中国科学院光电技术研究所, 成都610200
2 中国科学院大学, 北京100049
基于四象限APD相位法的测距测角系统不仅可以用于测距, 也可以用于跟踪, 但如何从四个象限的采样数据融合得到较高精度的距离值的方法目前还没有相关的研究。针对这一现象, 文章首先建立有高斯白噪声的回波通道模型, 然后在回波光斑中心是否与四象限APD光敏面中心重合两种情况下, 分别比较两种通常的数据融合方法, 一种是先平均四路FFT值, 再求取平均后FFT值的相位用于真实相位的估计, 另一种先分别对四路FFT求取各路相位值, 然后对四路相位求加权和用于对真实相位的估计;最后通过实验仿真比较得出, 前者较后者的精度更高。
四象限APD 跟踪 相位法 数据融合 four quadrant APD tracking the phase method data fusio
