面向自動(dòng)測(cè)距系統(tǒng)在高頻波動(dòng)等非線性環(huán)境下,容易出現(xiàn)電流信號(hào)非線性度高、噪聲高,錯(cuò)誤信號(hào)段多的弊端,研究基于調(diào)頻激光器的自動(dòng)測(cè)距系統(tǒng),外腔半導(dǎo)體激光器發(fā)射的光源經(jīng)過激光器線性調(diào)頻電路處理后,輸出線性度高、噪聲低的鋸齒波電流信號(hào),該信號(hào)通過耦合器轉(zhuǎn)換后通過測(cè)量干涉系統(tǒng)、輔助干涉系統(tǒng)兩個(gè)路徑獲取兩個(gè)頻率信號(hào),數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過OSCAR CSE4442數(shù)據(jù)采集卡采集兩路頻率信號(hào),將信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),信號(hào)處理系統(tǒng)刪除錯(cuò)誤信號(hào)段,并采用測(cè)距公式計(jì)算目標(biāo)距離并顯示數(shù)字信號(hào)的離散傅氏變換波形,得到正確的測(cè)距結(jié)果。實(shí)驗(yàn)說明,該系統(tǒng)的測(cè)距誤差始終低于0. 1 mm,并大幅度提高了測(cè)距分辨率。 

【文章來源】：激光雜志. 2020,41(04)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

調(diào)頻激光器自動(dòng)測(cè)距系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖

由于激光器功能會(huì)對(duì)激光測(cè)距系統(tǒng)精準(zhǔn)度、分辨率以及測(cè)量范圍等功能造成影響，因此以激光器為光源是激光測(cè)距的最佳方法。對(duì)NewFocus公司的TLB-6728外腔半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，如圖2所示，電機(jī)帶動(dòng)凸輪運(yùn)行，凸輪又開始帶動(dòng)光柵運(yùn)行，光源的波長隨著運(yùn)行的不斷加深也開始發(fā)生變化[6]。該激光器的優(yōu)點(diǎn)是可自控溫度電流調(diào)頻范圍、噪音低、以及可監(jiān)測(cè)測(cè)量波長范圍，并顯示其檢測(cè)的數(shù)據(jù)。為了獲取激光器調(diào)頻拍頻信號(hào)，通過鋸齒波電流調(diào)制方法，將具有鋸齒波規(guī)律的電流注入到半導(dǎo)體激光器中，調(diào)制鋸齒波線性度高、噪音低以及穩(wěn)定的偏置直流是決定拍頻信號(hào)質(zhì)量的決定性因素[7-8]。圖3是電路框圖:

為了獲取激光器調(diào)頻拍頻信號(hào)，通過鋸齒波電流調(diào)制方法，將具有鋸齒波規(guī)律的電流注入到半導(dǎo)體激光器中，調(diào)制鋸齒波線性度高、噪音低以及穩(wěn)定的偏置直流是決定拍頻信號(hào)質(zhì)量的決定性因素[7-8]。圖3是電路框圖:圖3中可以看出鋸齒波發(fā)生電路、直流偏置電路和電壓/電流轉(zhuǎn)換電路組成了整個(gè)電路。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]激光調(diào)頻連續(xù)波測(cè)距的精度評(píng)定方法研究[J]. 潘浩,曲興華,史春釗,李雅婷,張福民.  物理學(xué)報(bào). 2018(09)
[2]基于目標(biāo)特征尺寸的可視化被動(dòng)測(cè)距系統(tǒng)[J]. 楊金寶,楊晨,劉建國,祝寧華,于麗娟,劉亞超.  光學(xué)精密工程. 2018(01)
[3]調(diào)頻連續(xù)波激光引信探測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 陳慧敏,劉偉博,顧健,王鳳杰,馬超.  紅外與激光工程. 2017(12)
[4]一種kHz、窄脈寬、高能量激光器的研究[J]. 萬瑋華,仇振安,郝培育,滕云鵬,沈兆國.  電光與控制. 2018(04)
[5]基于PSpice的半導(dǎo)體激光高頻調(diào)制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 王衛(wèi)鵬,徐英添,鄒永剛,徐莉,張賀,金亮,李洋,趙鑫,馬曉輝.  強(qiáng)激光與粒子束. 2017(12)
[6]基于隨機(jī)采樣法的光生混沌雷達(dá)信號(hào)周期性減弱研究[J]. 張朝霞,胡秀,王慧慧,牛闊,王娟芬,楊玲珍.  現(xiàn)代雷達(dá). 2017(05)
[7]單激光器復(fù)用法提高調(diào)頻連續(xù)波激光測(cè)距分辨率[J]. 時(shí)光,王文.  紅外與毫米波學(xué)報(bào). 2016(03)
[8]基于激光測(cè)距系統(tǒng)的濾波算法研究[J]. 王丹,趙鑫,鄒永剛,馬曉輝,李洋,王衛(wèi)鵬.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2016(10)
[9]基于光子計(jì)數(shù)技術(shù)的遠(yuǎn)程測(cè)距激光雷達(dá)[J]. 羅遠(yuǎn),賀巖,耿立明,王明建,雷琳君,吳姚芳,胡善江,侯霞,陳衛(wèi)標(biāo).  中國激光. 2016(05)
[10]新型相位式激光測(cè)距系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì)[J]. 譚曉瑞,張丕狀,范圓圓.  激光與紅外. 2016(03)



本文編號(hào)：3601804