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