基于调频激光器的自动测距系统研究

发布时间：2022-01-22 07:38

　　面向自动测距系统在高频波动等非线性环境下,容易出现电流信号非线性度高、噪声高,错误信号段多的弊端,研究基于调频激光器的自动测距系统,外腔半导体激光器发射的光源经过激光器线性调频电路处理后,输出线性度高、噪声低的锯齿波电流信号,该信号通过耦合器转换后通过测量干涉系统、辅助干涉系统两个路径获取两个频率信号,数据采集系统通过OSCAR CSE4442数据采集卡采集两路频率信号,将信号转换成数字信号,信号处理系统删除错误信号段,并采用测距公式计算目标距离并显示数字信号的离散傅氏变换波形,得到正确的测距结果。实验说明,该系统的测距误差始终低于0. 1 mm,并大幅度提高了测距分辨率。 

【文章来源】：激光杂志. 2020,41(04)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

调频激光器自动测距系统的结构图

由于激光器功能会对激光测距系统精准度、分辨率以及测量范围等功能造成影响，因此以激光器为光源是激光测距的最佳方法。对NewFocus公司的TLB-6728外腔半导体激光器的结构进行分析，如图2所示，电机带动凸轮运行，凸轮又开始带动光栅运行，光源的波长随着运行的不断加深也开始发生变化[6]。该激光器的优点是可自控温度电流调频范围、噪音低、以及可监测测量波长范围，并显示其检测的数据。为了获取激光器调频拍频信号，通过锯齿波电流调制方法，将具有锯齿波规律的电流注入到半导体激光器中，调制锯齿波线性度高、噪音低以及稳定的偏置直流是决定拍频信号质量的决定性因素[7-8]。图3是电路框图:

为了获取激光器调频拍频信号，通过锯齿波电流调制方法，将具有锯齿波规律的电流注入到半导体激光器中，调制锯齿波线性度高、噪音低以及稳定的偏置直流是决定拍频信号质量的决定性因素[7-8]。图3是电路框图:图3中可以看出锯齿波发生电路、直流偏置电路和电压/电流转换电路组成了整个电路。

【参考文献】：
期刊论文
[1]激光调频连续波测距的精度评定方法研究[J]. 潘浩,曲兴华,史春钊,李雅婷,张福民.  物理学报. 2018(09)
[2]基于目标特征尺寸的可视化被动测距系统[J]. 杨金宝,杨晨,刘建国,祝宁华,于丽娟,刘亚超.  光学精密工程. 2018(01)
[3]调频连续波激光引信探测系统设计[J]. 陈慧敏,刘伟博,顾健,王凤杰,马超.  红外与激光工程. 2017(12)
[4]一种kHz、窄脉宽、高能量激光器的研究[J]. 万玮华,仇振安,郝培育,滕云鹏,沈兆国.  电光与控制. 2018(04)
[5]基于PSpice的半导体激光高频调制系统设计[J]. 王卫鹏,徐英添,邹永刚,徐莉,张贺,金亮,李洋,赵鑫,马晓辉.  强激光与粒子束. 2017(12)
[6]基于随机采样法的光生混沌雷达信号周期性减弱研究[J]. 张朝霞,胡秀,王慧慧,牛阔,王娟芬,杨玲珍.  现代雷达. 2017(05)
[7]单激光器复用法提高调频连续波激光测距分辨率[J]. 时光,王文.  红外与毫米波学报. 2016(03)
[8]基于激光测距系统的滤波算法研究[J]. 王丹,赵鑫,邹永刚,马晓辉,李洋,王卫鹏.  激光与光电子学进展. 2016(10)
[9]基于光子计数技术的远程测距激光雷达[J]. 罗远,贺岩,耿立明,王明建,雷琳君,吴姚芳,胡善江,侯霞,陈卫标.  中国激光. 2016(05)
[10]新型相位式激光测距系统电路的设计[J]. 谭晓瑞,张丕状,范圆圆.  激光与红外. 2016(03)



本文编号：3601804