1 中国科学院微电子研究所，北京 100029
2 中国科学院大学，北京 100049
在脉冲激光探测中，常采用峰值检测电路获取强度信息。当激光通过部分反射或部分遮挡的空间多层物体时，会产生多个回波。传统峰值检测电路无法准确探测多回波峰值。因此，基于脉冲多回波峰值检测原理，设计了一种具有高集成度的新型脉冲多回波峰值检测电路芯片。该芯片以两级峰值采样保持电路结构为基础，通过采用交织采样和多路复用技术优化了电路结构，实现了对多回波信号的峰值检测。芯片采用CMOS 0.18 μm工艺设计，面积约为2.6 mm×0.48 mm，测试结果表明，所设计的芯片能够有效检测幅值范围50~500 mV、脉宽5 ns的多回波信号，峰值输出电压的最大误差为4.8%，通道间的输出电压最大相对偏差为5.7%，具有更精细的多回波探测能力，可集成应用于脉冲激光探测系统。
激光探测 峰值保持电路 多回波 峰值检测 laser detection peak-holding circuit multi-echo peak detection 红外与激光工程
2023, 52(5): 20220625
1 安徽大学物质科学与信息技术研究院，安徽 合肥 230601
2 中国科学院安徽光学精密机械研究所环境光学与技术重点实验室，安徽 合肥 230031
出射激光脉冲功率的变化对大气激光雷达数据采集的准确度具有很大的影响，因此需要对脉冲激光器功率进行准确的检测。基于出射激光脉冲窄脉宽、高重复频率的特点，提出一种针对窄脉冲激光器的功率检测系统。首先，采用光电二极管构成的光电转换电路实现对激光信号的光电转换；其次，采用跨导型峰值保持电路对激光单脉冲进行峰值保持；最后，通过同步触发信号实现单片机对峰值的采集，测出脉冲激光器出射脉冲的功率。经实验测试，该系统适用于大气激光雷达使用的脉宽为10 ns、重复频率为10 kHz、波长为532 nm的激光脉冲功率检测，且测试结果与标准激光功率计相比具有良好的线性关系和精度，满足应用需求。
激光器 窄脉冲激光 峰值保持电路 跨导放大器 光电二极管 激光与光电子学进展
2021, 58(3): 0314005
西安理工大学机械与精密仪器工程学院, 陕西 西安 710048
出射激光脉冲能量变化对激光雷达的测量数据有很大影响,需对其进行实时、准确测量。 针对激光雷达出射激光脉宽窄、不易实现高频电路采集的问题,设计了一个基于峰值采样保持电路的 脉冲能量监测系统。对脉宽为10 ns、重复频率分别为20、60、100 Hz的模拟脉冲进行了实时监测,结果 表明该系统能很好地检测激光出射能量,没有脉冲遗漏现象。在激光雷达观测实验中,该监测系统输出的 电压值与实测激光脉冲能量有较好的线性关系,为激光雷达数据反演提供了修正依据。
遥感 脉冲能量 峰值保持电路 激光雷达 数据修正 remote sensing pulse energy peak holding circuit lidar data correction index propagation length
针对激光光斑跟踪器接收信号处理系统中常规A/D采样电路对脉冲电压峰值采集的技术要求，设计了一种脉冲峰值保持电路。通过对该峰值保持电路的各项指标进行理论分析，采用宽带宽跨导放大器MAX436设计该峰值保持电路，并对该电路进行了仿真分析与实验研究，得到满足参数指标设计要求的实验结果: 对于脉宽50 ns的激光脉冲信号，在输入信号幅度大于100 mV时，峰值保持电路的响应速度≤2 ns，下垂速率≤6.0 mV/μs，保持精度≤1.1%。
激光光斑跟踪器 峰值保持电路 激光脉冲 响应时间 laser spot trackers peak holding circuit laser pulse response time
西北核技术研究所 激光与物质相互作用国家重点实验室，陕西 西安 710024
设计了一种用于高重复频率脉冲激光能量测量的峰值保持电路。电路由电荷积分器、2阶低通滤波器、时间延迟触发器和峰值保持器组成，通过将光电流脉冲转换成电压脉冲，电压脉冲的峰值与对应电流脉冲所包含的能量成正比。实验测量结果表明：该电路可以测量脉宽＜10 ns，重复频率≥2 kHz的重频窄脉冲激光的脉冲能量，且工作稳定，其线性动态范围≥140倍。该电路可应用于光电阵列探测系统中，能实现较高的空间分辨力。
激光能量测量 高重复频率脉冲激光 峰值保持电路 电荷积分器 laser energy measurement high-repetition-rate pulse laser peak value hold circuit charge integrator
