一种具有自动增益及自动噪声电平控制的便携脉冲式半导体激光测距仪

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光电检测技术与应用考试题

一、填空题1.光电信息技术和微电子技术一样，是一种（渗透）性极强的综合技术，是以光集成技术为有关点学元、器件制造的（应用）技术。

2.（光学）变换与光电转换是广电（测量）的可信部分。

3.光电式发动机转速传感器一般安装载（分电器）内或（曲轴）前段，由信号发生器和带光孔德信号盘组成。

4.外光电效应是指受到（光辐射）的作用后，产生（电子）发射的现象。

5. 光敏电阻具有体质小、坚固耐用、价格低廉、（光谱）响应范围宽等优点，广泛应用于（微弱）辐射信号的检测技术领域。

6.由于增益过程将同时使（噪声）增加，故存在一个最佳增益（系数）。

7.（视场角）亦是直接检测系统的性能指标之一，它表示系统能“观察”到的（空间）范围。

8.外差检测是利用运动目标与检测仪器之间因（相对）运动而产生的（多普顿）频移来实现其测距、测速和跟踪的。

9.在测量光强信息时需要把光的（强弱）变为数字量才能进行数字显示，或送入计算机进行计算或分析，既需要对光电进行（A/D）转换。

10.光电信机技术是将电子学与广西（浑然）一体的技术，是光与电子（转换）及其应用的技术。

11.光电检测系统虽具体构成形式各不相同，单但有一个共同的特征，既都具有（光发射机）、光学（信道）和光接收机这一基本环节。

12.汽车的光电式位置传感器是利用光电元件的光电效应测量位置信号的，主要应用有（曲轴位置）、车身高度、（转向盘转角）等检测。

13.内光电效应是指受到光照射的物质内部电子（能量）状态产生变化，但不存在（表面）发射电子的现象。

14.（光生伏特）效应是少数载流子到店的光电效应，而（光电导）效应是多数载流子到店的光电效应。

15.在光电的直接检测中，光电（培增管）、（雪崩管）的检测能力高于光电导器件。

16.影响检测距离的因素很多；发射系统，接收系统的（大气）特性以及目标特性都将影响检测距离。

（反射）17在有噪声随机（叠加）在信号上时，使信号产生（畸变）18.单元光电信号的（A/D也就是对单元光电器件构成的光电变换电路的信号进行数字化处理的过程。

785nm便携式光栅外腔可调谐半导体激光器的研制和输出特性

移的Ｓｔｏｋｅｓ谱线，具有线宽窄、强度弱（只有激发光强的
１０～１Ｏ倍）的特点，因此，要检测到稳定、锐利的拉曼
信号，首先需要激发光源具有很好的波长稳定性、单色性和大的输出功率。除此之外，用激光照射样品时，还经常会激发出强度远大于拉曼散射的荧光ｌ３］，严重影响了拉曼光谱谱
峰的识别。移频激发法由于技术简单、荧光减除效果好而被广泛用于从大的荧光背景中提取样品的拉曼信号＿４。］。所谓
收稿日期：２０１６ — ０１ — ２８，修订日期：２０１６ — ０５ — １０
ｎｍ波段，且应具有窄线宽、大功率和多波长输出的特点。多种激发光源可作为便携式移频激发拉曼检测系统的光源。美国ＩｎｎｏｖａｔｉｖｅＰｈｏｔｏｎｉｃＳｏｌｕｔｉｏｎｓ公司提供的基于体全息布拉格光栅的外腔激光器结构小巧，多个独立的激光器可集成起来作为移频激发拉曼光谱的测试光源［５］。但是，多个
伴随着拉曼检测技术的不断成熟及其应用领域的迅速扩展，具有小型化、现场快速、非接触、无损伤检测的便携式拉曼测试系统受到人们的青睐，成为目前的研究热点＿１］。其中，激发光源是拉曼检测系统的重要构成部分，便携式拉曼测试系统实现的关键还在于要有一款与之相匹配的便携式
１１．６７ｎｍ，且激射线宽小于０．２ｎｍ，单波长输出功率最高可达２８０ｍｗ，放大的自发辐射抑制比大于２５ｄＢ，呈现出较优异的输出性能，满足移频激发拉曼光谱检测系统对光源的基本要求。此外，该激光器可采用一微

一种应用于高精度脉冲激光测距的自动增益控制方法

一
种应用于高精度脉冲激光测距的自动增益控制方法
郭颖，弈，陈黄庚华，舒嵘
（中国科学院上海技术物理研究所，上海２０８）００３
摘要：对高精度脉冲激光测距仪而言，引入自动增益控制技术可以在保证测距精度的前提下极大地扩展接收系统的动态范围。本文分析并讨论了激光测距仪回波接收系统中增益调整的手段，此基础上给出了高精度测距条件下增益控制的范围，出了一种根据实时测量的噪声在提和信号幅度动态调整接收系统增益的自动增益控制方法。实验结果表明，有自动增益控制含的回波接收系统可以自适应于回波功率的变化，在宽动态范围内保证高精度测距。关键词：激光测距；高精度；自动增益控制
第４０卷第４期
２１００年４月
激光与红外
ＬＡＳＥＲ＆ＩＮＦＲＡＲＥＤ
Ｖｏ．０．．１４Ｎｏ４Ａｐｉ，００ｒ２１ｌ
文章编号：０－７（００ Байду номын сангаас－４－１１０８２１）４３５４０５００
・光应用技术・激
ｄｎｍｉａｇｉｔｎｅｍｅｓｒｍｅｔｌｂｎｕｅ．ｙａｃｒｎｅｄｓａｃａｕｅｎｌｅｅｓｒｄｉｗ
Ｋｅｏｄ：ｅｎｅｆｄｎ；ｉｒｃｓｎａｔｍｔａｏｔｌＡＣｙｗｒｓｌｒａｇｎｉｇｈｇｐｅｉｏ；ｕｏａｃｇｉｃｎｒ（Ｇ）ｓａｒｉｈｉｉｎｏ

一种脉冲_相位式激光测距仪的设计

直接数字频率合成 (Direct Digital Synt hesis) DDS 技术与传统的 PLL 频率合成技术相比 ,具有高稳定性、低漂移和高分辨率等特点 ,这对于需要产生高稳定性、高精度的相位激光测距系统是非常有利的 ,也由此可以在整个系统中忽略频移的影响。DSP 数字处理芯片用来实现对相位差的计算具有高速准确等一系列优点[3] 。本系统充分利用了脉冲和相位式激光测距各自的优点 ,用脉冲测量增加测量距离的同时通过数字鉴相提高距离的分辨率 ,运算速度快 ,测量精度高的同时具有抗干扰能力强、体积小、重
图 1 脉冲相位式激光测距系统框图为减小噪声干扰 ,提高 DDS 的频谱纯度 ,选用低相位实现距离的粗测 ,而精测部分则完全由对发射信号和回波
噪声的器件 ,采用对电源有良好去耦合的高稳定高纯度的时钟信号。同时运用同轴线馈入时钟信号 ,以防时钟的泄
信号的相位差的测量精度决定。由此 ,限制系统测量精度的主要因素是对相位差的测量 ,以前的设计系统中对相位
差 ,设最大点为 k0 ,最大点的相位为 <则有相位差
θ= Nf 0<
(10)
k0 f s
由此即可求得距离差为 :
d=
c 2
×2π1 f
×θ
(11)
由最后的公式知 ,DSP 只需要对选频信号分别采样 ,
做 FF T 变换后点乘 ,并求取此时最大值的相位和位置即可
求出相应的距离差。
由以上测距公式知信号为 30 M Hz 时 , 采样频率为
800 k Hz 的情况下 ,如果想让系统达到 1 mm 的测距精度
则理论分析有 :
Δθ = 4πf ×Δd/ c
(12)
代入相应的数值有如下计算结果 :

激光测距仪说明书

LH系列激光测距/测高仪100Lh,400LH，600LH，800LH，1000LH激光测距仪Opti-logic LH系列激光测距/测高仪将激光测距装置和垂直角度传感器合二为一，轻巧便携，操作简单。

根据目标尺寸和反射性的不同，此系列手持式激光测距仪量程可1000米（1000LH型）。

利用内置的电子倾斜传感器，请斜补偿激光测距仪可以对倾斜角度进行测量（精度达0.1度），进而可以得出目标物体的高度值。

此系列激光测距/测高仪可以应用在树高测量、建筑施工、地质勘测、地产评估等多种应用领域。

此系列产品适合于对精度要求不高，而对仪器成本有所限制的测量应用，经多年潜心设计而成，充分体现了美国在这个领域内的技术水平。

1.0 产品外观及功能特点探物镜：通过探物镜的窗口可以将指示用的红光斑指向目标物体。

“Range”按钮：利用“Range”按钮可以进行测距操作或者选择工作模式。

显示：XT系列激光测距仪允许使用者随意选择显示单位，米、英尺或码。

电量过低指示：用于提示使用者及时更换电池。

自动关机：为降低能耗，测距仪会在测量完成后5秒钟自动关机。

2.0 基本操作A.保持测距仪位于眼睛前1－2英寸处，通过探物镜来瞄准物体。

B.按住“Range”按钮，在探物镜中会出现一个红色亮点。

将红色亮点对准目标物体。

C.保持测距仪指向目标物体，松开“Range”键。

需要注意的是，在松开按键之前，测量光束是不会射出的。

D.当指示红点消失后便可读取距离值。

2.1 距离测量过程Opti-Logic LH型激光测距仪发出不可见、对人眼无害的脉冲红外激光束。

通过目标物体对激光束反射，测量光束往返的时间来得到待测的距离值。

激光测距仪发出的激光束是不可见的带状垂直光束，这使得它测量细小的垂直物体的能力大大提高。

LH型激光测距仪具有一种特有的锁定目标功能以降低光束偏离与背景环境相近的待测物体的可能，只需按住“range”按钮并在探物镜中保证红色指示光点对准待测物体即可。

南京聚科光电单频激光器噪声测试仪 N1801A 产品手册说明书

单频激光器噪声测试仪
Laser Noise Measurement System
低噪声单频激光器在超高分辨率成像、超高速率通信、超高精度传感等领域具有广泛的应用前景，对其噪声特性的表征与测试具有不可忽视的基础性和重要性。

为此，南京聚科光电技术有限公司研发了一种新的低噪声单频激光器相频噪声特性的测试设备，该设备基于自研专利技术，使低噪声单频激光器的测试简化为：只需要一台激光器，不需要先验的噪声模型，不再需要额外的主动控制手段保持正交性，不需要很长的光纤，就能完整测试所有相位频率噪声参量。

同时该仪器还使用多级噪声控制技术，突破频谱分析仪约30dB 噪声系数对-143dBc/Hz 以下激光相对强度噪声测量的限制，可以实现-158dBc/Hz 的相对强度噪声测量。

产品简介
●
可以进行单频激光器相频特性所有参数的完整测试及其物理意义的完整解读：包括RIN 、频率/相位噪声、频率/相位噪声功率谱密度、不同测量时间下的线宽等。

● 超低噪声 ● 全自动
● 无需低噪声参考源
●
测试仪自带的4通道、16bits 的ADC 可以用作高精度示波器
可用于光传感、光通信、光探测等领域的各类激光光源噪声特性的测试与表征。

技术指标
应用领域产品特性
典型测试结果。

基于TDC—GP22的激光近炸探测装置测距系统

基于TDC—GP22的激光近炸探测装置测距系统为实现激光近炸探测装置的高精度探测要求，设计了一种基于FPGA和TDC-GP22的测距系统。

TDC-GP22具有功耗小、精度高、反应时间比较快的特点，适用于需要快速或动态测量的测距系统。

该系统通过FPGA对TDC-GP22获取的时间测量信息进行数据处理，获得目标距离信息，经实验测试，该系统的测距精度可达10cm，满足激光近炸探测装置的高精度探测要求。

标签：TDC-GP22；FPGA；激光测距0 引言激光近炸探测装置是现代激光制导系统的重要组成部分，具有抗电磁干扰能力强、定距精度高等优点。

激光近炸探测装置一般采用脉冲体制，通过测量激光脉冲的往返飞行时间，即激光发射脉冲信号和回波脉冲信号的时间差来计算目标距离。

由于激光近炸探测装置的探测距离较近，一般为几米到十几米，对定距精度提出了更高的要求。

如果依靠传统的测量方法——直接计数法，计算时间间隔内时钟周期的个数，当精度要求为1ns时，系统的时钟频率至少为1GHz，这大大增加了电路设计的难度[1]。

德国ACAM公司生产的TDC-GP22是继TDC-GP21之后又一款高精度时间间隔测量芯片。

相比TDC-GP21，TDC-GP22具有更强大的功能。

本脉冲激光近炸探测装置测距系统采用TDC-GP22芯片测量发射和接受脉冲之间的时间间隔；采用Atrix7系列XC7A100T控制。

1 TDC-GP22工作原理。

TDC-GP22芯片由时间测量单元、温度测量单元、寄存器配置单元、4-线制SPI接口、算术逻辑单元等组成[2]。

激光近炸探测装置测距系统通过TDC-GP22的时间测量单元完成激光测距功能。

TDC-GP22应用内部的逻辑门延迟进行高精度时间间隔测量，时间测量原理如图1所示。

Start信号沿着有固定传播时间的逻辑门形成的传播链传播，根据Stop信号到来时Start信号通过逻辑门的个数就可以得到Start信号和Stop信号的时间间隔。

半导体激光测距仪仪通用技术条件

半导体激光测距仪仪通用技术条件可以参考以下内容：1. 概述：半导体激光测距仪是一种测量距离的仪器，它利用半导体激光器发出激光，通过测量激光往返目标所需时间来计算距离。

2. 性能指标：测距仪的测量范围应在几十厘米至几千米之间，精度应在厘米级或毫米级。

此外，测距仪还应具备操作简单、体积小、重量轻、电池续航能力强等特点。

3. 激光器：激光器应具备连续工作能力强、稳定性好、使用寿命长的特点。

同时，应避免激光光斑不稳定、发散角过大或过小、多光束干涉等问题。

4. 测量原理：测距仪采用三角测量法或激光干涉测量法等原理，通过计算激光往返目标所需的时间来计算距离。

同时，应避免采用不稳定的直接距离测量法，以减小测量误差。

5. 外观设计：测距仪的外观设计应简洁、美观、易于握持和使用。

外壳应具备防震、防摔、防水等功能，以适应各种环境下的使用。

6. 噪音和误差：测距仪应具备较低的噪音干扰和误差，以确保测量结果的准确性和可靠性。

常见的误差包括温度补偿误差、时间测量误差等。

7. 软件功能：测距仪应具备智能化的软件系统，能够自动识别目标类型、自动切换测量模式、自动计算距离并显示结果等。

同时，还应具备语音播报、蓝牙连接、数据存储和传输等功能。

8. 安全性能：测距仪应具备过热保护、过电流保护等安全保护措施，以确保使用者的安全。

此外，激光器也应符合相关安全标准，避免对眼睛造成伤害。

9. 质量保证：测距仪应经过严格的质量检测和认证，确保其性能和质量符合相关标准和使用要求。

总之，半导体激光测距仪仪的通用技术条件应包括性能指标、激光器、测量原理、外观设计、噪音和误差、软件功能、安全性能、质量保证等多个方面，以确保其测量结果的准确性和可靠性。

脉冲自触发高精度测距技术的设计与实现

脉冲自触发高精度测距技术的设计与实现
王源;秦开宇
【期刊名称】《中国测试》
【年(卷),期】2007(033)003
【摘要】介绍了把脉冲自触发技术与双光路误差模型应用于激光测距系统,从而完成精密距离测量的一种测量技术.探讨了将脉冲自触发技术、恒比值时点判别技术以及光路系统误差修正技术相结合而实现的高精度时间测量的测量原理与实现,并根据实验结果进行了定性分析.
【总页数】4页(P24-26,60)
【作者】王源;秦开宇
【作者单位】电子科技大学,四川,成都,610054;电子科技大学,四川,成都,610054【正文语种】中文
【中图分类】TN247
【相关文献】
1.高精度时间测量技术及其在脉冲激光测距中的应用 [J], 邓全;李磊;马敏;王聪翀;刘果
2.脉冲式高精度激光测距技术研究 [J], 陈弈;郭颖;杨俊;黄庚华;舒嵘
3.自动增益控制的自触发脉冲激光测距技术 [J], 赵大龙;秦来贵;霍玉晶
4.单自触发脉冲激光测距技术 [J], 陈千颂;赵大龙;秦来贵;杨成伟;霍玉晶
5.高精度多脉冲激光测距回波检测技术 [J], 高玮;马世伟;段园园
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益脉迪半导体激光治疗仪

益脉迪半导体激光治疗仪—百科名片益脉迪半导体激光治疗仪是一款通过国家食品药品监督管理局湖北医疗器械质量监督检验中心的检验、正式获得准字号批文的二类医疗器械。

它是根据现代激光医学及临床实践而研制开发的家用型便携式激光治疗仪。

首创实现了腕部桡动脉、内关穴、大陵穴、神门穴和鼻腔等多个部位同时照射，使得疗效更确切，使用更方便、更人性化。

经多家医院临床试验，已取得良好的治疗效果。

益脉迪半导体激光治疗仪由国家级“高新技术企业”武汉海纳川科技有限公司（同行业国家首个国家级“高新技术企业”）荣誉研发出品。

产品通过了ROHS认证、欧盟CE认证，出口销售证书号：2012第028号。

医疗技术概述激光是20世纪60年代初产生的一项重大技术，被视为20世纪四大发明之一（激光、半导体、原子能和计算机）。

上世纪90年代初，俄罗斯首先将低强度激光应用于医学治疗，俄罗斯宇航员将激光能量导入仪带上太空作为辅助治疗和保健的一种重要工具，全世界医学界为之震惊，并将其称为“生命之光”。

近年来，欧、美、日等国科学家已经将低强度激光疗法转移到民间，作为保健、医疗、抗衰老的重要推广项目，并得到各国激光医学应用协会的肯定，低强度激光疗法被称为“21世纪的绿色疗法”。

激光活血首先，半导体激光照射能够调节血液中某些酶的活性，促进ATP的生成，一方面可以保证红细胞有足够能量以维持其框架结构和变形能力，另一方面可以抑制血小板聚集和纤维蛋白原的搭桥作用，降低血液粘度，大大改善血液流变学指标，使得人体血液循环趋于顺畅。

其次，由于红细胞变形能力增强，变形表面积增加，与氧结合能力加强，使得血液中溶解氧和结合氧均大为增加，血氧饱和度和氧分压大大提高，携带丰富氧气的血液经过循环，可以迅速改善肌体细胞缺血缺氧状况，有利于心脑血管健康。

激光净血半导体激光照射可以通过减少血液中的分子物质MMS（具有神经毒性作用）使血液得到净化，从而改善神经系统的机能。

激光照射可以提高红血球内SOD（超氧化歧化酶）的水平及活力，有助于清除人体内过多的自由基，从而起到避免氧化对组织细胞的毒害和损伤作用。