激光发射接收系统设计原理.

上海磐川光电科技有限公司
激光发射接收系统（激光发射接受）
设计原理
激光发射接收系统（激光发射接受器）
1. 产品概述：
激光发射接收系统器或称激光发射接收器由两部分组成，一是激光发射模块，二是激光接收模块。

（如图所示）激光发射器结果特定频率的调制，发射出一条准直极细的激光光束，通过特定波长的激光光电传感器接收到光信号，通过光电转换电路将光信号转换成电信号输出。

2. 产品特点性能参数：
✧激光准直度高，方向性好；✧光束细规则，精确度高；
✧接收灵敏度高，响应速度快；
✧信号输出接口灵活。

接收到的信号可与通讯标准的信号/工业标准电压匹配；✧功耗低；电源要求低，低压直流即可；✧使用寿命长；✧可控距离长；
✧体积小，安装方便灵活；
性能参数：Optical and Electrical Characteristics
参数
符号数值单位激光功率（Optical power） P 5-100 mW 光束发散度 Divergence RMS
<1 mrad 电源电压 Power Voltage U 5/12 DCV 工作电流 Op. Current I <40/<100 mA 有效距离eff.distance L 0-1/1-1000 m 调制频率modulate f 范围内可选
MHz
响应灵敏度 R 50 us
工作温度Temperature
To
-10~50
oC
3．设计原理
3.1 连续型激光器发射接收模块结构框图:
3.2 激光器发射接收模块详细电路图解： 3.2.1 激光发射部分：（激光器驱动发射）
该电路激光编码调制采用集成芯片硬件实现，8地址4数据编码。

1-8是地址，10-13数据脚。

调整Rosc 决定振荡频率；14管脚TE 是发射使能端，低电平发射有效。

激光发射驱动电路（在激光器中），是APC （自动功率控制）电路驱动，保证激光二极管光功率输出稳定。

3.2.2 激光接收部分：（激光接收、放大检波及解调解码输出）
其中，R1=4.7Ω, R2=220KΩ
接收探测器3DU 接收红光波段灵敏度高，响应速度快，响应速度5us~30us；采用集成接收模块进行检波放大输出
对应U3解调解码芯片，8地址4数据解码输出，1-8是地址，10-13数据脚；地址设置必须和发射地址一致，则数据位可以接收到发射端的数据的高电平信号，对应数据管脚输出高电平，当发射结束后，高电平随之消失。

17脚VT 是信号接收确认输出，接收到信号输出高电平；Rosc 振荡电阻可选择和发射振荡电阻应对应;
3.3 激光器发射接收模块接口说明: 3.3.1 激光发射模块接口说明：
电源接口线和输入信号接口线定义说明如下：
1．电源接口： 1- 电源正极+ 5.0 v , 2 - 电源负极（也是信号输入的负极）。

2．信号输入接口：
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3.3.2 激光接收模块接口说明
电源接口线和输出信号接口线定义说明如下：
1．电源接口： 1- 电源正极+ 5 v , 2 - 电源负极（也是信号输入的负极）。

2．信号输出接口：共3根信号输出线，分别为:
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1— Do1 ，白色线，通断输出信号，当激光照射到接收端时，输出逻辑1（TTL 电平），同时红色信号LED 灯暗；当遮挡激光束，接收端未接收到激光时，输出输出逻辑0（TTL 电平），同时红色信号LED 灯亮。

或激光功率相对强
弱输出线（模拟信号输出），（即接收到的激光功率转化为电压信号）；（接收管PIN 的无放大直接输出）
2— Do2 ，黑色线，信号/电源地，GND;
3— Do3 ，黄色线，通断输出信号，当激光照射到接收端时，输出逻辑0（TTL 电平），同时红色信号LED 灯暗；当遮挡激光束，接收端未接收到激光时（或激光功率太弱），输出输出逻辑1（TTL 电平），同时红色信号LED 灯亮。

4. 产品应用：
∙工业生产机械设备激光安全防护；
∙仪器设备中加入智能自动化控制；
∙安全防盗报警；
∙
生产线上产品尺寸精确感应，在线物体检测测量，在线产品计数；
∙
智能机器人激光智能导引
∙
激光测距；
∙
激光空间近距离通讯；∙
激光自动控制系统；∙
气体液体化学激光检测（包括浓度等）；化学气相测试；
∙
军事应用邻域：远距离移动目标激光跟踪/激光瞄准等；
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