CN111693967A - 一种apd温度补偿系统和方法及应用其的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种APD温度补偿系统，包括：控制模块、升压模块，激光发射模块、激光接收模块、温度采集模块及一反射物。激光发射模块与激光接收模块平行设置，待补偿APD的光接收端与激光发射模块的激光发射端平齐；激光发射模块的发射端及待补偿APD的光接收端与反射物的反射面之间间隔一反射距离，反射距离为待补偿APD采集的激光回波相对于激光发射模块发射的激光强度的比例为最大值时的距离。应用本发明公开的系统可针对单个APD先行测定自身温度曲线，每个APD个体根据自身的温度特性曲线进行温度补偿，能够实现个体补偿的精确性。批量使用时可解决产品一致性问题。

Description

一种APD温度补偿系统和方法及应用其的装置
技术领域
本发明涉及激光测距领域，具体涉及一种APD温度补偿系统和应用该系统对APD进行温度补偿方法以及应用该系统的装置。
背景技术
雪崩光电二极管APD(Avalanche Photodiode)具有很高的雪崩增益效应，可以有效的提高对光信号的检测灵敏度，因此在通信领域、仪器检测、激光雷达等领域有着广泛的应用。在实际使用中，需要在APD的PN结加高的反向偏压，使耗尽层中光生载流子受到强电场的加速作用获得足够高的动能，由此产生雪崩增益。
雪崩增益系数M与外部施加的反向偏压关系式为：
Figure BDA0002567558080000011
温度对APD特性的影响也尤为显著，载流子离化系数随温度升高而下降，导致倍增因子减小、击穿电压升高，用击穿电压的温度系数描述APD的温度特性：
Figure BDA0002567558080000012
式中VB及VB0分别是温度为T及T0时的击穿电压。
在宽温度范围使用时，需要根据温度变化对反向偏压进行管控，保证雪崩增益系数M在不同的温度点下恒定，使得信号输出稳定。目前，常用的控制方法如下：
(1)采用TEC(Thermo Electric Cooler，热电制冷器)进行温度控制，使APD工作在恒温状态下。但有占用空间，成本高，增加功耗等问题，只应用于较高端的产品，如精密仪器、工业类产品、高端通信产品等领域。
(2)采用温度查找表方式，先测得一批APD的温度特性，根据反馈的温度值读取对应的补偿值，改变输出电压进行补偿。此方法对APD器件的一致性要求较高，难以避免个体偏差。
(3)斜线补偿方式，在不同的温度区间，采用不同的补偿斜率进行补偿，补偿效果较为粗糙，批量运用时偏差较大。
由于APD不同产品个体间差异性很大，即使是同一生产批次的产品在同一温度T0下，所需的偏压也不是一致的，温度系数β也具有分布特性，因此采用以上几种方式对APD做温度补偿都无法解决一致性的问题，批量使用时只能牺牲产品性能，补偿效果不理想。
传统的APD补偿方法只能采用同一参数对一批APD器件进行补偿，效果较差，在每一批次的APD使用前均需单独测试调整，生产效率低。传统的方法不论采用何种方式，均需预先获得APD的温度特性曲线，并根据预先获得的特性曲线将不同温度下对应偏压值设置为目标值。如果要获得APD器件的温度特性曲线，则需要首先改变外部温度，再调节APD偏压到合适值，以此获得APD温度特性曲线。此方法常常需要在一批器件中抽取样本测得本批次温度特性曲线，再折中选取一条曲线作为本批次APD的温度补偿参数。对于温度特性曲线的获得，现有技术一般采用在不同温度下测试APD的反向击穿电压，由反向击穿电压乘上一经验系数得到对应温度的补偿电压，进而获得温度特性曲线。显而易见，此方法无法解决器件个体性能不一致的问题，牺牲了产品性能。由于通常采用恒温试验箱改变外部温度，如果要实现一对一的补偿，将需要对每一台产品进行一次温度循环，生产时间长，能源消耗巨大。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中APD温度补偿方式难以实现个体精确的问题。
针对上述问题，本发明提供一种APD温度补偿系统，自身即可生成APD的温度特性曲线，可实现个体补偿的精确性，批量使用时可解决产品一致性问题。
本发明提供一种APD温度补偿系统，包括：控制模块、升压模块，激光发射模块、激光接收模块、温度采集模块及一反射物；所述控制模块连接所述升压模块、所述激光发射模块、所述激光接收模块和所述温度采集模块；所述升压模块连接所述激光接收模块和所述控制模块；所述激光接收模块中设置待补偿的APD；所述激光发射模块与所述激光接收模块平行设置，所述待补偿APD的光接收端与所述激光发射模块的激光发射端平齐；所述激光发射模块的发射端及所述待补偿APD的光接收端与所述反射物的反射面之间间隔一反射距离，所述反射距离为所述待补偿APD采集的激光回波相对于所述激光发射模块发射的激光强度的比例为最大值时的距离。
在本发明的一些实施例中，所述反射物为一白板。
在本发明的一些实施例中，所述反射距离为350mm-400mm。
基于上述APD温度补偿系统，本发明提供一种APD温度补偿方法，包括以下步骤：SI.使用如上所述的APD补偿系统生成一APD的温度-补偿电压关系曲线；SII.使用如上所述的APD补偿系统根据步骤SI所得的温度-补偿电压关系曲线对所述APD进行温度补偿；所述步骤SI包括以下步骤：在至少两个不同的温度下分别对所述APD进行温度补偿调试，所述控制模块记录相应的APD的温度及对应的补偿电压；所述控制模块对得到的APD的温度-补偿电压数据进行拟合，得到APD的温度-补偿电压关系曲线。
在本发明的一些实施例中，所述步骤SI包括以下步骤：分别在第一温度和第二温度下进行以下步骤：SI1所述激光发射模块发射激光，激光发射至一反射物后反射至所述APD，所述APD采集激光回波幅值，将数据发送至所述控制模块；所述温度采集模块实时采集APD温度，并将数据发送至所述控制模块；SI2所述控制模块根据所述APD发送的激光回波幅值以及所述温度采集模块采集的APD温度数据，对比所述控制模块内预设的幅值区间，向所述升压模块发送控制信号；SI3所述升压模块接收所述控制模块发送的控制信号，调节所述升压模块向所述APD输出的输出电压；SI4重复上述步骤直至所述APD发送的激光回波幅值落入预设幅值区间内；控制模块记录此时升压模块的输出电压为补偿电压，记录此时所述温度采集模块采集的APD温度。
在本发明的一些实施例中，所述步骤SI还包括：当所述控制模块接收到的所述APD的温度数据为第一温度或第二温度时，控制所述APD补偿系统执行所述步骤SI1至所述步骤SI4。
在本发明的一些实施例中，所述第一温度为-10℃至0℃；所述第二温度为45℃～55℃。
本发明还提供一种APD温度补偿装置，包括：一反射物及一补偿部件；所述补偿部件上设置有控制模块、升压模块，激光发射模块、激光接收模块、温度采集模块；所述控制模块与所述升压模块、所述激光发射模块、所述激光接收模块和所述温度采集模块相连接；所述升压模块连接所述激光接收模块和所述控制模块；所述激光接收模块用于设置待补偿的APD；所述激光发射模块与所述激光接收模块平行设置，所述待补偿APD的光接收端与所述激光发射模块的激光发射端平齐；所述激光发射模块的发射端及所述待补偿APD的光接收端与所述反射物的反射面之间间隔一反射距离，所述反射距离为所述待补偿APD采集的激光回波相对于所述激光发射模块发射的激光强度比例为最大值时的距离。
在本发明的一些实施例中，所述APD温度补偿装置还包括：一支撑部件、一供电部件、一反射部件。所述供电部件设置于所述支撑部件上，连接外部供电，并与所述补偿部件电连接，用于向所述补偿部件供电；所述反射部件可拆卸的设置于所述支撑部件上。
在本发明的一些实施例中，所述反射部件为一白板；所述反射距离为350mm-400mm。
本发明的APD温度补偿系统，通过上述的方法即可生成APD的温度-补偿电压曲线(温度特性曲线)实际应用时可针对单个APD自行测定温度曲线，每个APD个体根据自身的温度特性曲线进行温度补偿，能够实现个体补偿的精确性。批量使用时可解决产品一致性问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的APD温度补偿系统的一个实施例的示意图；
图2为本发明的APD温度补偿系统中反射距离与激光接收模块接收的激光回波光通量的关系图；
图3为本发明的APD温度补偿装置的一个实施例的结构示意图：
附图标记
1-APD温度补偿系统
101-控制模块
102-升压模块
103-激光发射模块
104-激光接收模块
105-温度采集模块
106-反射物
2-APD温度补偿装置
200-支撑部件
201-供电部件
202-补偿部件
203-反射部件
D反射距离
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
参见图1，图1为本发明的APD温度补偿系统的一个实施例的示意图。如图1所示，APD温度补偿系统1包括：控制模块101、升压模块102，激光发射模块103，APD104、温度采集模块105以及反射物106。控制模块101连接升压模块102、激光发射模块103、激光接收模块104和温度采集模块105。升压模块102连接激光接收模块104和控制模块101。激光接收模块104中设置待补偿的APD。激光发射模块103与激光接收模块104平行设置，待补偿APD的光接收端与激光发射模块103的激光发射端平齐。激光发射模块103的发射端及待补偿APD的光接收端与反射物106的反射面之间间隔一反射距离D，反射距离D为待补偿APD采集的激光回波相对于激光发射模块103发射的激光强度的比例为最大值时的距离。
在一些优选实施例中，上述反射距离D可以为350mm-400mm，上述反射物106可以为一白板。
其中各模块的具体连接方式可以为电连接或通信连接，在此不做具体限定，本领域技术人员可根据实际需要，选择合适的方式。
控制模块101可以为单片机。
本发明中，反射距离的设置基于以下原理：激光发射模块103发射一激光到一反射物106上，激光在反射物上发生非朗伯反射，各向反射强度不一致，反射物的反射面与激光入射方向垂直设置时，反射最强方向为反射面法线方向(此时激光回波相对发射的激光强度最大，反射比例归一化为1)，即返回激光器的方向。然而实际上，激光发射模块103和激光接收模块104之间有一定的距离，导致实际运行过程中，反射物106的反射面的法线方向与激光反射方向(激光反射位置与激光接收模块104的待补偿APD的光接收端的连线)之间存在一个微小的角度，不能做到绝对重合。故反射距离D由近到远变化时，反射物106到激光接收模块104的待补偿APD的光接收端的连线和反射物106的反射面法线之间的夹角越来越小，因而激光接收模块104的待补偿APD接收到的光通量越来越高，即接收到的激光反射比例越来越高(小于1但逐渐增大接近1)。但随着反射距离D的增加，反射光的衰减也越来越大。因此存在一个距离，在激光反射比例和激光传播衰减的共同影响下，待补偿APD接收到的光通量最大。参见图2，图2为本发明的APD温度补偿系统中反射距离D与激光接收模块接收的激光回波光通量的关系图。如图2所示，可以看到，在一定的距离内，激光接收模块接收到的激光回波(反射光)光通量是随距离增加先增大而后减小的。存在一距离(约350mm-400mm之间)反射光的光通量达到最大。
本发明的APD温度补偿系统，可单独生成APD的温度-补偿电压曲线(温度特性曲线)实际应用时可针对单个APD自行测定温度曲线，对每个APD个体根据自身的温度特性曲线进行温度补偿，能够实现个体补偿的精确性。批量使用时可解决产品一致性问题。
基于上述系统，本发明提供一种APD温度补偿方法。
该方法主要包括以下步骤：
SI.使用上述的APD补偿系统1生成该APD的温度-补偿电压关系曲线；
SII.使用上述的APD补偿系统，根据步骤SI所得的温度-补偿电压关系曲线对该APD进行温度补偿。
具体的，步骤SI包括以下步骤：
在至少两个不同的温度下分别对APD进行温度补偿调试，控制模块101记录相应的APD的温度及对应的补偿电压。
控制模块101对上述步骤得到的APD的温度-补偿电压数据进行拟合，得到APD的温度-补偿电压关系曲线。
在本发明的一些实施例中，上述步骤可以为：在两个温度下分别对所述APD进行温度补偿调试，控制模块101记录相应的APD的温度及对应的补偿电压。即，采集两组温度-补偿电压数据进行拟合，得到温度-补偿电压关系曲线(APD温度特性曲线)。
实际应用中，本领域技术人员可以根据需要，采集更多组的数据进行拟合，如三组或以上，本领域技术人员可根据实际需要进行选择。
在本实施例中，步骤SI包括以下步骤：
分别在第一温度和第二温度下执行以下步骤：
SI1激光发射模块103发射激光，激光发射至一预先设置好的固定位置(与激光发射模块103的激光发射端和激光接收模块104的光接收端间隔一反射距离D)的反射物106后反射至激光接收模块104中设置好的待补偿APD，APD接收激光回波，采集激光回波幅值，将数据发送至控制模块101。温度采集模块105实时采集待补偿APD的温度，并将数据发送至控制模块101。
SI2控制模块101根据上述步骤SI1中待补偿APD发送的激光回波幅值的数据以及温度采集模块105采集的待补偿APD的温度数据，对比控制模块101内预设的相应温度下的幅值区间，向升压模块102发送控制信号。
SI3升压模块102接收控制模块101发送的控制信号，调节升压模块102向APD输出的输出电压，作为APD的反向偏压，即补偿电压。
SI4重复上述步骤SI1-SI3直至待补偿APD发送的激光回波幅值落入预设幅值区间内。控制模块101记录此时升压模块的输出电压为补偿电压，记录此时所述温度采集模块采集的APD的温度。
上述第一温度和第二温度为两个不同的温度。
在本发明的一些实施例中，当控制模块101接收到的待补偿APD的温度数据为第一温度或第二温度时，控制APD补偿系统1执行上述步骤SI1至所述步骤SI4。即，当检测到APD温度达到第一温度或第二温度时，系统自动执行上述补偿步骤。
在本发明的一些实施例中，上述第一温度为-10℃至0℃；上述第二温度为45℃～55℃。
对于控制模块101对升压模块102的控制，具体为：控制模块101输出信号控制升压模块102，调节升压模块102输出电压，每调节一次，待补偿APD采集一次激光回波信号，经处理后将幅值发送至控制模块101。控制模块101对幅值进行判断，若激光回波幅值低于预设值，则调高输出电压值；若信号幅值高于预设值，则调低输出电压值。直到激光回波幅值落入预设区间内。
上述的步骤SII，具体到本实施例中为，温度采集模块105采集待补偿APD温度，将数据发送至控制模块101。同时APD采集激光回波信号，经处理后将激光回波幅值发送至控制模块101。控制模块101对幅值进行判断，若信号幅值低于预设值，则调高升压模块102输出电压值(即补偿电压)；若信号幅值高于预设值，则调低升压模块102输出电压值。直到激光回波幅值落入预设区间内。
由于相同材质的反射物发生非朗伯反射的过程是一致的，因此对于确定的反射物，在一个确定的反射距离下，激光接收模块接收到的光通量是一致的。当APD正常工作时，反射物位置固定，反射物不变的情况下，激光回波的幅值(反射光的光通量)应为一基本固定的值(仅存在微小波动)，当激光回波幅值大于或小于该值时，则说明APD需要进行温度补偿。因此通过激光回波幅值与预设值的对比，以此为基准在调试过程中生成APD温度补偿中APD温度-补偿电压的关系曲线。在APD实际工作状态中，直接根据APD的工作温度对APD进行温度补偿。
本发明还提供一种应用上述APD温度补偿系统的APD温度补偿装置。参见图3，图3为本发明的APD温度补偿装置的一个实施例的结构示意图。如图3所示的，APD温度补偿装置2包括：一支撑部件200、一供电部件201、一补偿部件202、一反射部件203。其中供电部件201设置于支撑部件200上，连接外部供电，并与补偿部件202电连接，用于向补偿部件202供电。反射部件203可拆卸的设置于支撑部件200上，反射物203对应上述实施例中的反射物106。补偿部件202上设置有如上所述的APD温度补偿系统1中除反射物106以外的其他模块。补偿部件202中激光发射模块103与激光接收模块104平行设置。激光发射模块103的激光发射端与激光接收模块104中设置的待补偿APD的光接收端平齐，与所述反射部件203之间间隔一反射距离D。在本实施例中，该反射距离D为待补偿APD采集的激光回波相对于激光发射模块103发射的激光强度比例为最大值时的距离。
实际应用中，每一APD温度补偿装置2对应一待补偿APD，使用前执行上述方法中的SI令控制模块101先获得温度-补偿电压曲线。完成之后APD即可投入使用。工作中，APD温度补偿装置直接执行SII，根据SI获得的温度-补偿电压曲线，根据APD的实际工作温度对APD进行温度补偿，使得APD在不同温度下均具有合适的补偿电压，进而以保持雪崩增益系数M在不同的温度点下恒定。
本实施例中，反射部件203为一白板。实际应用中，本领域技术人员可选择需要的材料作为反射部件。工作状态中，可撤去反射部件203，以其他物体作为反射物，例如，在激光雷达中使用，则待测距物体即为反射物。也就是说，反射部件仅在生成曲线的过程中，作为待测距物体的替代物。因此，本发明对此不作过于具体的限定。
该装置由于针对当前使用的APD进行单独的温度-补偿电压测定，因而在APD工作状态中的温度补偿更具有针对性，更加精确。即使批量使用，也能够使得每一APD的温度补偿精确到个体，不会出现个体偏差，实现整体效果的一致性。
本发明的技术方案已通过实施例说明如上，相信本领域技术人员可通过上述实施例了解本发明。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种APD温度补偿系统，其特征在于，包括：
控制模块、升压模块，激光发射模块、激光接收模块、温度采集模块及一反射物；
所述控制模块连接所述升压模块、所述激光发射模块、所述激光接收模块和所述温度采集模块；
所述升压模块连接所述激光接收模块和所述控制模块；
所述激光接收模块中设置待补偿的APD；
所述激光发射模块与所述激光接收模块平行设置，所述待补偿APD的光接收端与所述激光发射模块的激光发射端平齐；
所述激光发射模块的发射端及所述待补偿APD的光接收端与所述反射物的反射面之间间隔一反射距离，所述反射距离为所述待补偿APD采集的激光回波相对于所述激光发射模块发射的激光强度的比例为最大值时的距离。
2.根据权利要求1所述的APD温度补偿系统，其特征在于：所述反射物为一白板。
3.根据权利要求1所述的APD温度补偿系统，其特征在于：所述反射距离为350mm-400mm。
4.一种APD温度补偿方法，其特征在于：包括以下步骤：
SI.使用如权利要求1所述的APD补偿系统生成一APD的温度-补偿电压关系曲线；
SII.使用如权利要求1所述的APD补偿系统根据步骤SI所得的温度-补偿电压关系曲线对所述APD进行温度补偿；
所述步骤SI包括以下步骤：
在至少两个不同的温度下分别对所述APD进行温度补偿调试，所述控制模块记录相应的APD的温度及对应的补偿电压；
所述控制模块对得到的APD的温度-补偿电压数据进行拟合，得到APD的温度-补偿电压关系曲线。
5.根据权利要求4所述的APD温度补偿方法，其特征在于，所述步骤SI包括以下步骤：
分别在第一温度和第二温度下进行以下步骤：
SI1所述激光发射模块发射激光，激光发射至一反射物后反射至所述APD，所述APD采集激光回波幅值，将数据发送至所述控制模块；所述温度采集模块实时采集APD温度，并将数据发送至所述控制模块；
SI2所述控制模块根据所述APD发送的激光回波幅值以及所述温度采集模块采集的APD温度数据，对比所述控制模块内预设的幅值区间，向所述升压模块发送控制信号；
SI3所述升压模块接收所述控制模块发送的控制信号，调节所述升压模块向所述APD输出的输出电压；
SI4重复上述步骤直至所述APD发送的激光回波幅值落入预设幅值区间内；控制模块记录此时升压模块的输出电压为补偿电压，记录此时所述温度采集模块采集的APD温度。
6.根据权利要求5所述的APD温度补偿方法，其特征在于：所述步骤SI还包括：当所述控制模块接收到的所述APD的温度数据为第一温度或第二温度时，控制所述APD补偿系统执行所述步骤SI1至所述步骤SI4。
7.根据权利要求4或5所述的APD温度补偿方法，其特征在于：所述第一温度为-10℃至0℃；所述第二温度为45℃～55℃。
8.一种APD温度补偿装置，其特征在于，包括：
一反射物；
一补偿部件，所述补偿部件上设置有控制模块、升压模块，激光发射模块、激光接收模块、温度采集模块；
所述控制模块与所述升压模块、所述激光发射模块、所述激光接收模块和所述温度采集模块相连接；
所述升压模块连接所述激光接收模块和所述控制模块；
所述激光接收模块用于设置待补偿的APD；
所述激光发射模块与所述激光接收模块平行设置，所述待补偿APD的光接收端与所述激光发射模块的激光发射端平齐；
所述激光发射模块的发射端及所述待补偿APD的光接收端与所述反射物的反射面之间间隔一反射距离，所述反射距离为所述待补偿APD采集的激光回波相对于所述激光发射模块发射的激光强度比例为最大值时的距离。
9.根据权利要求6所述的APD温度补偿装置，其特征在于，所述APD温度补偿装置还包括：
一支撑部件、一供电部件、一反射部件，
所述供电部件设置于所述支撑部件上，连接外部供电，并与所述补偿部件电连接，用于向所述补偿部件供电；
所述反射部件可拆卸的设置于所述支撑部件上。
10.根据权利要求7所述的APD温度补偿装置，其特征在于，所述反射部件为一白板；所述反射距离为350mm-400mm。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101258576A (zh) * 2005-09-09 2008-09-03 阿列德·泰莱西斯公司 具有在温度变化时稳定雪崩光电二极管增益的扩展范围的现场功率监控器
CN104252194A (zh) * 2014-08-29 2014-12-31 北京航天控制仪器研究所 一种apd偏压自动调节装置和方法
US20160282451A1 (en) * 2016-06-03 2016-09-29 Caterpillar Inc. Lidar system
CN106463565A (zh) * 2013-11-22 2017-02-22 幻影国际有限公司 激光雷达扫描仪校准
CN109541569A (zh) * 2018-09-30 2019-03-29 北醒（北京）光子科技有限公司 一种激光雷达apd温度补偿系统及测量方法
CN110596681A (zh) * 2019-10-21 2019-12-20 苏州玖物互通智能科技有限公司 基于fpga芯片的电压式闭环随温调节系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101258576A (zh) * 2005-09-09 2008-09-03 阿列德·泰莱西斯公司 具有在温度变化时稳定雪崩光电二极管增益的扩展范围的现场功率监控器
CN106463565A (zh) * 2013-11-22 2017-02-22 幻影国际有限公司 激光雷达扫描仪校准
CN104252194A (zh) * 2014-08-29 2014-12-31 北京航天控制仪器研究所 一种apd偏压自动调节装置和方法
US20160282451A1 (en) * 2016-06-03 2016-09-29 Caterpillar Inc. Lidar system
CN109541569A (zh) * 2018-09-30 2019-03-29 北醒（北京）光子科技有限公司 一种激光雷达apd温度补偿系统及测量方法
CN110596681A (zh) * 2019-10-21 2019-12-20 苏州玖物互通智能科技有限公司 基于fpga芯片的电压式闭环随温调节系统

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