專利名稱：基于面陣apd 陣列的激光主動探測裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種激光主動探測方法，特別是一種基于面陣APD陣列的激光主動探測裝置。
背景技術：
目前激光主動成像探測技術主要包括掃描型和無掃描型兩類，掃描型激光主動探測技術由于需要掃描機構通常體積大，功耗大，成本高，成像速率低，而無掃描型激光主動探測技術則體積小，成像速度快。所以無掃描激光主動成像技術是激光主動成像技術的發展趨勢。目前已有的激光探測裝置通常是掃描式的，即激光經掃描裝置掃描后照射到探測目標上，使用一個APD探測單元測量激光回波信號。面陣APD探測器是由多個APD探測單元按照NxN排列的探測器，使用這種探測器可以實現無掃描激光探測，與基于線陣APD探測器相比，這種探測器探測的視場更大，效率更高。

發明內容
針對上述掃描型激光主動成像技術的問題，本發明提出一種基于面陣APD的激光主動成像探測裝置。該裝置的技術方案如下CPU控制脈沖激光器發出的激光照射到分光鏡之后，一部分透射到光學透鏡組，另一部分反射到信號轉換與放大模塊；信號轉換與放大模塊與時間間隔測量模塊通過電路連接；光學透鏡組將激光投射到被測目標上，經過反射后射到接收透鏡；被接收透鏡接收到的激光照射到APD面陣探測器上；APD面陣探測器與信號轉換與放大模塊通過電路連接；信號轉換與放大模塊將放大后的信號輸入時間間隔測量模塊；時間間隔測量模塊通過SPI 口與信號處理計算機相連接，將目標的距離信息輸入給信號處理計算機，信號處理計算機負責信號處理的到目標的距離值。該裝置所包含的APD陣列探測器是面陣探測器，通常應大于等于5x5。面陣APD探測器需要由高壓電源供電，供電電壓應大于50V。面陣APD需要由觸發脈沖控制，只有在輸入觸發脈沖之后面陣APD才能輸出脈沖信號。本發明APD整列探測器由25個APD探測單元按照5x5排列，當反射激光照到APD 探測單元上時，APD探測單元會輸出暗電流，信號轉換與放大模塊將電流信號轉化為電壓信號，輸出給時間間隔測量模塊中，信號處理器在將時間間隔信息轉化為一組目標距離信息。


圖1是基于面陣APD陣列的激光主動探測裝置示意圖
具體實施例方式以下結合附圖及具體實施例對本發明作進一步的詳細描述。如圖1所示，本發明裝置采用如圖1所示的結構，該結構包括1.脈沖激光器，2.光學透鏡組，3.接收透鏡，4.面陣APD整列，5.信號轉換與放大模塊，6.時間間隔測量模塊， 7. CPU, 8.分光鏡，9.信號轉換與放大模塊。CPU控制脈沖激光器1發射高頻率脈沖激光經光學透鏡組2輸出為一組平行光，該平行光照射目標反射光經接收透鏡3聚焦后照射到面陣APD整列4上，面陣APD整列4輸出的電流信號經信號轉換與放大模塊5轉化為電壓信號并放大，輸入給時間間隔測量模塊 6，時間間隔測量模塊6輸出目標的距離信息給CPU，CPU負責信號處理的到目標的距離值。
權利要求
1.基于面陣APD陣列的激光主動探測裝置，其特征在于，CPU控制脈沖激光器發出的激光照射到分光鏡之后，一部分透射到光學透鏡組，另一部分反射到信號轉換與放大模塊；信號轉換與放大模塊與時間間隔測量模塊通過電路連接； 光學透鏡組將激光投射到被測目標上，經過反射后射到接收透鏡；被接收透鏡接收到的激光照射到APD面陣探測器上；APD面陣探測器與信號轉換與放大模塊通過電路連接；信號轉換與放大模塊將放大后的信號輸入時間間隔測量模塊；時間間隔測量模塊通過SPI 口與信號處理計算機相連接，將目標的距離信息輸入給信號處理計算機，信號處理計算機負責信號處理的到目標的距離值。
2.根據權利要求1所述的基于面陣APD陣列的激光主動探測裝置，其特征在于所述 APD探測器是面陣探測器面陣數要大于5X5。
3.根據權利要求1所述的基于面陣APD陣列的激光主動探測裝置，其特征在于面陣 APD探測器供電電壓要大于50V。
全文摘要
本發明公開了一種基于面陣APD陣列的激光主動探測裝置，CPU控制脈沖激光器發出的激光照射到分光鏡之后，一部分透射到光學透鏡組，另一部分反射到信號轉換與放大模塊；信號轉換與放大模塊與時間間隔測量模塊通過電路連接；光學透鏡組將激光投射到被測目標上，經過反射后射到接收透鏡；被接收透鏡接收到的激光照射到APD面陣探測器上；APD面陣探測器與信號轉換與放大模塊通過電路連接；信號轉換與放大模塊將放大后的信號輸入時間間隔測量模塊；時間間隔測量模塊通過SPI口與信號處理計算機相連接，將目標的距離信息輸入給信號處理計算機，信號處理計算機負責信號處理的到目標的距離值。本發明實現無掃描激光探測，視場更大，效率更高。
文檔編號G01S17/08GK102520413SQ201110368918
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月18日 優先權日2011年11月18日
發明者孫劍, 尤政, 李躍明, 陳剛 申請人:西安交通大學