CN102520413A - 基于面阵apd 阵列的激光主动探测装置 - Google Patents

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孙剑
尤政
李跃明
陈刚
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Abstract

本发明公开了一种基于面阵APD阵列的激光主动探测装置，CPU控制脉冲激光器发出的激光照射到分光镜之后，一部分透射到光学透镜组，另一部分反射到信号转换与放大模块；信号转换与放大模块与时间间隔测量模块通过电路连接；光学透镜组将激光投射到被测目标上，经过反射后射到接收透镜；被接收透镜接收到的激光照射到APD面阵探测器上；APD面阵探测器与信号转换与放大模块通过电路连接；信号转换与放大模块将放大后的信号输入时间间隔测量模块；时间间隔测量模块通过SPI口与信号处理计算机相连接，将目标的距离信息输入给信号处理计算机，信号处理计算机负责信号处理的到目标的距离值。本发明实现无扫描激光探测，视场更大，效率更高。

Description

基于面阵APD 阵列的激光主动探测装置
技术领域
本发明涉及一种激光主动探测方法，特别是一种基于面阵APD阵列的激光主动探测装置。
背景技术
目前激光主动成像探测技术主要包括：扫描型和无扫描型两类，扫描型激光主动探测技术由于需要扫描机构通常体积大，功耗大，成本高，成像速率低，而无扫描型激光主动探测技术则体积小，成像速度快。所以无扫描激光主动成像技术是激光主动成像技术的发展趋势。
目前已有的激光探测装置通常是扫描式的，即激光经扫描装置扫描后照射到探测目标上，使用一个APD探测单元测量激光回波信号。面阵APD探测器是由多个APD探测单元按照NxN排列的探测器，使用这种探测器可以实现无扫描激光探测，与基于线阵APD探测器相比，这种探测器探测的视场更大，效率更高。
发明内容
针对上述扫描型激光主动成像技术的问题，本发明提出一种基于面阵APD的激光主动成像探测装置。
该装置的技术方案如下：
CPU控制脉冲激光器发出的激光照射到分光镜之后，一部分透射到光学透镜组，另一部分反射到信号转换与放大模块；信号转换与放大模块与时间间隔测量模块通过电路连接；光学透镜组将激光投射到被测目标上，经过反射后射到接收透镜；被接收透镜接收到的激光照射到APD面阵探测器上；APD面阵探测器与信号转换与放大模块通过电路连接；信号转换与放大模块将放大后的信号输入时间间隔测量模块；时间间隔测量模块通过SPI口与信号处理计算机相连接，将目标的距离信息输入给信号处理计算机，信号处理计算机负责信号处理的到目标的距离值。
该装置所包含的APD阵列探测器是面阵探测器，通常应大于等于5x5。
面阵APD探测器需要由高压电源供电，供电电压应大于50V。
面阵APD需要由触发脉冲控制，只有在输入触发脉冲之后面阵APD才能输出脉冲信号。
本发明APD整列探测器由25个APD探测单元按照5x5排列，当反射激光照到APD探测单元上时，APD探测单元会输出暗电流，信号转换与放大模块将电流信号转化为电压信号，输出给时间间隔测量模块中，信号处理器在将时间间隔信息转化为一组目标距离信息。
附图说明
图1是基于面阵APD阵列的激光主动探测装置示意图
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
如图1所示，本发明装置采用如图1所示的结构，该结构包括1.脉冲激光器，2.光学透镜组，3.接收透镜，4.面阵APD整列，5.信号转换与放大模块，6.时间间隔测量模块，7.CPU，8.分光镜，9.信号转换与放大模块。
CPU控制脉冲激光器1发射高频率脉冲激光经光学透镜组2输出为一组平行光，该平行光照射目标反射光经接收透镜3聚焦后照射到面阵APD整列4上，面阵APD整列4输出的电流信号经信号转换与放大模块5转化为电压信号并放大，输入给时间间隔测量模块6，时间间隔测量模块6输出目标的距离信息给CPU，CPU负责信号处理的到目标的距离值。

Claims (3)

1.基于面阵APD阵列的激光主动探测装置，其特征在于，
CPU控制脉冲激光器发出的激光照射到分光镜之后，一部分透射到光学透镜组，另一部分反射到信号转换与放大模块；信号转换与放大模块与时间间隔测量模块通过电路连接；光学透镜组将激光投射到被测目标上，经过反射后射到接收透镜；被接收透镜接收到的激光照射到APD面阵探测器上；APD面阵探测器与信号转换与放大模块通过电路连接；信号转换与放大模块将放大后的信号输入时间间隔测量模块；时间间隔测量模块通过SPI口与信号处理计算机相连接，将目标的距离信息输入给信号处理计算机，信号处理计算机负责信号处理的到目标的距离值。
2.根据权利要求1所述的基于面阵APD阵列的激光主动探测装置，其特征在于：所述APD探测器是面阵探测器面阵数要大于5X5。
3.根据权利要求1所述的基于面阵APD阵列的激光主动探测装置，其特征在于：面阵APD探测器供电电压要大于50V。
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