CN105572653A - 保护探测器光敏面的方法 - Google Patents

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林学春
梁浩
张志研
刘燕楠
王奕博
高文焱
林康
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Abstract

本发明公开一种保护半导体激光测距机光敏面的方法，该方法通过在激光测距机接收探测器前放置声光Q开关，使其激光测距过程中被散射介质返回的漫反射信号先被声光Q开关接收，在利用声光Q开关工作原理使漫反射信号在声光Q开关内形成衍射光，这样就有效阻止漫反射信号直接被探测器接收，降低探测器光敏面的损伤，减小探测器的响应度下降，保证测距结果精确。

Description

保护探测器光敏面的方法
技术领域
本发明属于光学技术领域，特别涉及一种用于半导体激光测距机的探测器光敏面保护方法。
背景技术
半导体激光器测距机采用脉冲测距法进行测距。脉冲测距法是根据发射一个脉冲到接收该脉冲的时间间隔来计算距离。脉冲半导体激光测距仪具有结构简单，体积小，效率高，功耗低，可靠性高，测量精确，时间短等特点。因此广泛用于军事，工业，建筑，勘探等领域。在利用激光脉冲进行测距时，由于激光脉冲的飞行时间的测量精度关系着距离测量的精度，因此需要精确的测量激光器激光脉冲的飞行时间，所以就要求光电探测器的响应时间必须很短，同时，由于探测器收到的反射回来的信号，经过了很大的衰减，这也就要求探感器必须对微弱光信号敏感，但同时探测器光敏面的损伤阈值就会降低极易损坏。在测距过程中，常常会遇到一些特殊情况，比如雾霾或者其他未知因素影响，导致激光器发射激光脉冲对被测物激光脉冲传输过程中，部分激光能量被散射介质散射和其他遮挡物反射回来被探测器接收光信号很有可能超过探测器损伤阈值，极易损伤接收器探测器光敏面，导致探测器的响应度下降，影响测距结果。
发明内容
鉴于上述原因，本发明目的在于提供一种用于半导体激光测距机探测器光敏面的保护方法，采用半导体测距机，通过在测距机探测器光敏面前放置声光Q开关，使其激光测距过程中被散射介质返回的漫反射信号先被声光Q开关接收，在利用声光Q开关工作原理使漫反射信号在声光Q开关内形成衍射光，阻止漫反射信号直接被探测器接收，降低探测器光敏面的损伤。
所述测试环境为大气环境下，半导体测距机波长1064nm，声光Q开关与激光测距机探测器连接并置于探测器前端。
其中，激光测距机为半导体激光测距机；声光Q开关，包括声光Q开关及驱动电源，用于接收漫反射信号及物体反射信号；接收探测器，用于接收被测物体反射信号，其探测器灵敏度很高，光敏面易损伤，是激光测距机的关键部件。常用的探测器为ADP光电二极管，具有载流子倍增效应、探测灵敏度高的优点，而且其更适合用于远程测距。被测物体可以是任何建筑物和标志物。散射介质是空气中任何漂浮物。物体反射信号是被测物体的反射信号，是测距的重要接收数据。
附图说明
为进一步说明本发明的具体内容，以下结合附图并实施例对本发明进一步详述，其中：
图1是激光测距机在没有加声光Q开关工作示意图；
图2是激光器测距机加了声光Q开关工作示意图；
图3是接收信号在声光Q开关工作示意图；
图4是接收信号在声光Q开关不工作示意图。
具体实施方式
如图1所示，激光测距机接收器前没有加声光Q开关，可以看到当激光测距机的激光发射器发射一个脉冲激光到被测物体过程中被散射介质反射回来的漫反射信号直接反射回接收器被光电探测器接收，这时反射回的漫反射信号的能量很高，由于探测器灵敏度很高，损伤阈值很低，很容易损坏探测器热敏面，导致探测器响应度下降。
如图2所示，在激光测距机接收探测器前加一个声光Q开关，当激光测距机发射一个脉冲激光到被测物体过程中部分激光能量被散射介质散射和其他遮挡物反射回来的漫反射能量在被光电探测器接收前，先作用在声光Q开关，利用声光Q开关工作状态下使其形成衍射光，阻止反射回来的漫反射能量作用在光电探测器上，保护探测器光敏面免受损伤，当被测物体反射回来的反射信号作用在声光Q开关内时，声光晶体处在非工作状态下，使其被测物反射信号通过声光Q开关被探测器接收完成测距工作。
如图3所示，接收光信号在声光Q开关内工作，可以看到当漫反射光信号被声光Q开关接收时，声光Q驱动电源输出电信号到声电转换器上，转换器转化超声波传输到声光介质内，在介质内形成折射光栅，光信号通过就发生衍射。
如图4所示，接收光信号在声光Q开关内不工作，可以看到当被测物体反射信号被被声光Q开关接收时，这时驱动电源不输出电信号，声光Q开关内没有折射率光栅，这时被测物体反射信号通过声光Q开关被光电探测器接收到接收器内完成测试工作。
可见，通过上面所述激光测距机探测器前放置声光Q开关可以很好保护探测器光敏面不被漫反射光损伤，延长光敏面使用寿命。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (2)

1.一种保护探测器光敏面保护方法，采用半导体测距机，通过在测距机探测器光敏面前放置声光Q开关，使其激光测距过程中被散射介质返回的漫反射信号先被声光Q开关接收，在利用声光Q开关工作原理使漫反射信号在声光Q开关内形成衍射光，阻止漫反射信号直接被探测器接收，降低探测器光敏面的损伤。
2.如权利要求1所述的保护探测器光敏面保护方法，其特征在于：所述测距环境为大气环境，半导体测距机波长1064nm，探测器为ADP光电二极管，声光Q开关与激光测距机探测器连接并置于探测器前端。
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