四象限探测器用于激光跟踪仪目标脱靶量测量

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基于激光导引头的四象限光电探测器检测电路研究

象限探测器。四象限探测器再配合自动驾驶仪等动力装置，以很方便可靠的完成制导、可跟踪任务。位
作者简介：匡冬权（９５）男，１６一，辽宁沈阳人，高级工程师，工学士，研究方向：通用装备检测与除废。２０２
《装备制造技术）ｏ２年第２）１２期
薄弱的顶装甲；整个射击过程中，在只需在最后８用ｓ激光照射器照射目标，减少了照射器暴露的机会；在探测器组件；如俄罗斯红土地末制导炮弹采用双四
有其它照射器协助的情况下，可间接射击。
收稿日期：０１１— ４２１－２０
导弹的大脑，导引头是制导系统获取外界信息的必的制导体制，Ｏ２世纪９年代发生的几起局部战争表Ｏ
明，激光半主动寻的制导武器已成为现代战场的主打击效果。通过对本课题的研究可以对半主动激光战武器之一。制导导引头的组成原理有较深入的了解，并提出相
要途径，它的性能好坏直接影响到激光制导武器的
应的改进方案，对提高激光制导Байду номын сангаас器的战场生存能１课题背景和意义力和打击能力有重要意义。选用激光半主动制导体制可以使导弹的射程更在激光半主动寻的制导中，激光导引头经常使远（６ｍ以上）可以采用曲射弹道攻击坦克较为用的有双四元、四元、达ｋ，单三元和二元等多种形式象限
动导引攻击、成本相对较低等优点；与激光驾束和及作用翻。为改变这一状况，国均在努力改进制导武各激光指令制导等遥控制导体制相比，具有发射点与器的性能并积极探索新的制导方法。激光半主动寻

基于905nm激光器的激光跟踪系统研究

容充电, 电路进入峰值保持阶段。当采样信号为低电平 , 泄放开关为高电平时 , 电容 C 放电, 电路退出峰值保持 , 完成一个保持周期。 4 试验及结果分析 4 . 1 实验条件实验验证在室内进行, 常温、正常光照。将半导体激光器与跟踪系统置于同一端 , 光学准直系统为互相垂直的柱透镜。激光器脉冲频率 200 H z, 激光编码采用精确频率码。目标为放置于 8 m 外漫反射目标。四象限探测器固定在三维移动平台上。三维平台由两台精密电控步进云台垂直组合而成。跟踪系统启动前须使四象限探测器光敏面大致对准目标方向。系统启动后 , 经过横向约向、纵向动态跟踪。 15# 的扫描搜索状态后 , 回到扫描过程中检测到的最大光强处 , 开始横 4 . 2 实验结果及分析基于半导体激光器有着从触发到出光时间短的优点 , 跟踪系统同时触发激光器和探测器, 所以在探测中近距离目标时 , 回波信号与触发信号之间的延时较小, 探测门宽可以相对较窄。如图 4 中放大后的激光脉冲信号为尖脉冲 , 方波为探测门宽。激光脉冲信号位于探测门内 , 可以被接收到。本系统采用的探测门宽为 4 s, 较小的探测门宽在一定程度上降低了背景干扰光提高了系统的抗干扰能力, 进而提高跟踪的准确度。
[ 2- 3]
在实际系统中可以测得的量是各象限的功率信号, 若光电二极管的材料是均匀的, 则各象限的光功率和光斑面积成正比 , 四个探测器的输出信号也与各象限上的光斑面积成正比 2 . 2 激光编码指示激光采用的激光编码是对目标指示器的激光脉冲所进行的物理特性调制。激光编码主要有脉冲间隔调制和脉冲宽度调制。目前提出的激光编码方法有以下几种: 精确频率码、脉冲调制码、二间隔码、伪随即编码等。精确频率码的激光脉冲间隔 ( T 0 ) 在整个照射周期内固定不变, 器脉冲序列有以下关系: Xn = T 0 ! ( n - 1) n= 1 , 2 , 3, ∀ 式中 , X n 为第 n 个脉冲的产生时间。由于精确频率码的编码及解码比较简单, 所以容易被识别 , 但同时其对有源干扰的抵抗能力较差。脉冲调制码、二间隔码虽然在脉冲发射时间上有变化, 但是都存在编码规律性 , 容易识别和复制, 同样有着抗干扰能力差的不足。伪随机编码是将制导信号与随机信号在时间上交叠的一种编码, 编码周期不循环, 抗干扰能力强 , 但编码与解码相对复杂, 且能源浪费严重。根据不同的应用环境及应用要求 , 应选择适当的编码方式。 3 试验系统激光跟踪系统结构如图 1 所示, 主要由激光器指示系统、接收系统、信号处理系统、步进电机控制系统构成。

四象限探测器的激光破坏及其对光学制导的影响

第9卷　第3期强激光与粒子束V o l.9,N o.3 1997年8月H IGH POW ER LA SER AND PA R T I CL E BEAM S A ug.,1997　四象限探测器的激光破坏及其对光学制导的影响Ξ舒柏宏　陆启生　张国清　刘泽金(国防科技大学应用物理系,长沙　410073) 摘　要　利用YA G脉冲激光器对硅光电池四象限探测器进行了激光破坏实验,证实了破坏后的探测器用于方位角探测时相当于引入了一个固定的角偏差,并讨论了将其用于光学制导时对导弹脱靶量的影响。

关键词　四象限探测器　激光破坏　光学制导 ABSTRACT　T he laser dam age of quadran t detecto rs has been investigated experi m en t2ly,and show s that it is equal to add a fixed angle b ias w hen the dam aged detecto r is u sed to de2tect space angle.T he influences of laser dam age on the op tical gu idance is also discu ssed. KEY WOR D S　quadran t detecto r,laser dam age,op tical gu idance 硅光电池四象限探测器是在同一芯片上做出四个探测器,这四个探测器具有基本相同的参数,并分别称为A、B、C与D四个象限。

四象限探测器用途较为广泛,如激光准直、位移测量等,将它用于二维目标的方向定位时,目标通过探测器的前置光学系统成象到探测器表面并作离焦使用。

若探测系统完全对准目标,在探测器中心形成一个圆形光斑,此时,四个象限受光面积相等,输出电压相同,通过后续电路处理,可使其输出误差为零;而当探测系统偏离目标时,光斑离开探测器中心,四个象限输出不再相等,通过处理便可得知目标在x,y方向上的偏移。

四象限探测器组件在激光制导技术中的应用

High & New Technology︱12︱2016年10期四象限探测器组件在激光制导技术中的应用邓松国营长虹机械厂，广西桂林 541002摘要：激光制导技术在国内外都有很高的发展和应用空间，其普遍运用于导弹、炸弹等精确制导武器的研制，所以在精准上有很高的要求。

而四象限探测组件的特点就是精准度高，并且制作简单，成本也很低，所以在激光制导中有广泛的应用前景和应用市场。

关键词：激光制导；四象限探测组件；精准度高；光电探测组件中图分类号：TN249 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2016）10-0012-011 关于四象限探测组件的基本介绍 1.1 四象限探测组件的基本结构四象限探测组件是光电探测组件的一种，它之所以叫四象限探测组件，是因为它由四个性能完全相同（物理的理想形态）的光电二极管按照直角坐标要求排列而成，从而形成光电探测组件。

在物理学中，光电二极管是神奇的半导体器件，它虽然也是由一个P-N 结组成，但是不同于普通二极管的整流作用，它可以把光信号转换成电信号。

光电二极管在制作时，会尽量使P-N 结的相对面积大些，这样可以更好地接收入射的光线。

而光的变化可以使光电二极管电流的变化，把光信号转变成电信号，成为光电传感器。

1.2 四象限探测组件的原理和应用四象限探测组件是利用集成电路光刻技术，将光敏面划分为四个形状和面积完全相同、且相对于光轴位置对称的区域，每个区域相当于一个光电二极管。

利用光学成像的原理，一般会将四象限探测器放置于光学系统焦平面附近，根据四个象限上输出的电信号幅度的大小可以确定目标的成像位置。

当激光照射光学元件时，在四象限光电探测器的光敏面上会产生一个成像光斑。

如果目标在光轴上，其成像光斑相对于光轴是对称的，四个光电二极管接收的激光能量相同；如果目标偏离光轴，四个光电二极管被激光照射的面积不再相同，导致输出的光电流产生差异。

通过一系列的解算，就可以得到很精准的信息。

四象限InGaAs APD探测器的研究

四象限InGaAs APD探测器的研究王致远;李发明;刘方楠【摘要】文章中设计的四象限InGaAs雪崩光电二极管(Avalanche Photo Diode,APD)的管芯结构采用正入光式平面型结构,而材料结构采用吸收区、倍增区渐变分离的APD结构,在对响应时间、暗电流和响应度等参数进行计算与分析的基础上,优化了器件结构参数.试验结果表明,其响应时间≤1.5 ns,响应度≥9.5 A/W,暗电流≤40 nA,可靠性设计时使PN结和倍增层均在器件表面以下,可有效抑制器件表面漏电流,提高器件的可靠性.【期刊名称】《光通信研究》【年(卷),期】2007(000)006【总页数】4页(P43-46)【关键词】InGaAs雪崩光电二极管;吸收区倍增区渐变分离-雪崩光电二极管;光谱响应范围;响应度;暗电流【作者】王致远;李发明;刘方楠【作者单位】重庆邮电大学,光电工程学院,重庆,400065;重庆邮电大学,光电工程学院,重庆,400065;重庆邮电大学,光电工程学院,重庆,400065【正文语种】中文【中图分类】TN3InGaAs材料制作的探测器具有直接禁带、室温工作和高纯度的优点，由它制作的光电探测器具有极低的暗电流和噪声。

在过去的十多年中，在光纤通信需求的推动下，InGaAs材料和器件有了很大的发展，现在已经能制备出性能非常优良的探测器。

激光导引头、激光经纬仪等光电跟踪、定位和准直仪器中常用四象限探测器作为光电传感器。

激光制导武器的核心器件便是激光导引头，位于导引头最前端的象限光电探测器是捕获目标、判断目标位置、分析目标状态的第一信息的关键部分［1］。

开发In-GaAs四象限探测器已成为激光制导、激光瞄准、探索和跟踪等装备的迫切需求，也是民用大气检测、土壤水分和碳化物等监控所需象限探测器的发展趋势［2］。

1 工作原理及器件参数设计1.1 工作原理四象限探测器的基本工作原理如图1所示。

器件的4 个象限同时工作在反向偏压下，当光照射时，在每个象限耗尽区内，光激发产生的载流子分别向两极运动，电子在运动过程中经过具有高电场的电荷层加速，在倍增层内碰撞产生大量的空穴电子对（雪崩效应），在外电路形成比光激发电流大得多的雪崩电流，实现器件的增益，同时，也将光信号转换成了4 路电流信号，如图1（a）所示。

四象限传感器用于激光跟踪仪光斑偏移量测量

四象限传感器用于激光跟踪仪光斑偏移量测量陈洪芳;谭志;石照耀;宋辉旭【摘要】Signal processing in a quadrant photodiode used to track target movement velocity and reflect target displacement must provide rapid and accurate dynamic response for a laser tracker.According to the operation principle of a quadrant photodiode,we derived the relationship between the output signal and the spot offset using a diagonal algorithm for the transcendental function.Considering that it is not easy to solve the transcendental function,in combination with the laser spot characteristics,a Taylor series expansion algorithm was adopted.A verification experiment for the spot offset measurement system was performed using a high-precision rectangular coordinate measuring machine.The results show that the system possesses a fast measurement speed and high measurement accuracy.The measurement can reach 1050 times per second,and the accuracy is 6μm within a measurement range of ±400μm.The system can be widely applied in related fields in which a microdisplacement measurement is necessary.%为了保证激光跟踪仪的跟踪速度和跟踪精度,要求发现目标靶镜运动和反映靶镜位移的四象限传感器信号的处理过程具有快速、准确的动态响应.推导出四象限传感器在对角线算法中的输出信号与光斑偏移量之间的关系为超越函数关系.针对超越函数关系不易快速解算的难题,结合激光光斑的特性,采用了泰勒级数展开算法.使用高精度直角坐标测量机对光斑偏移量测量系统进行了验证实验.实验结果表明:该测量系统实时性好,每秒测量次数达到1050次;测量精度高,在±400μm测量范围内测量精度可达6μm.该系统可以广泛应用于需要微小位移测量的相关领域.【期刊名称】《哈尔滨工程大学学报》【年(卷),期】2017(000)002【总页数】5页(P258-262)【关键词】激光跟踪仪;四象限传感器;光斑偏移量;泰勒级数展开;测量系统【作者】陈洪芳;谭志;石照耀;宋辉旭【作者单位】北京工业大学北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心,北京100124;北京工业大学北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心,北京100124;北京工业大学北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心,北京100124;北京工业大学北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心,北京100124【正文语种】中文【中图分类】TH702激光跟踪仪是一种高精度的便携式三维坐标测量设备，用于超大空间几何量精密测量和动态轨迹测量[1]。

四象限光电检测系统的定位算法研究及改进

同的电信号，通过对此电信号进行处理，可以确定入射光点在感光面上的位置［２］。四象限光电探测器广泛应用于激光准直、测角、自动跟踪等精密光电检测系统中，通过对光斑中心位置的精确定位来检测位移或偏角的大小。
影响四象限光电检测系统工作精度的因素主要包括外围大气环境、目标光斑大小和光斑能量分布以及系统本身采用的算法、器件响应差异和噪声
万方数据
应用光学２００８，２９（４）
余峰。等：四象限光电检测系统的定位算法研究及改进
·４９５·
系统坐标系内沿ｚ方向移动时，相应地在四象限探
测器坐标系内沿对角线移动，故称为对角线算法，
卜“轩瓣，．３同理其偏移量计算公式为２－－，．３３ …
、
ｃ
ｃ
Ｌｏ，
ｌＥｙ
ＫＳＩ＋！Ｓ！ｚ＋！Ｓ１３＋Ｓ４
对角线算法有利于扩展线性区的范围。如图２所示，设二者光斑特性相同，光敏面半径为尺，光斑
２应用实例
２．１实验系统简介以下采用数字式四象限光电探测系统来验证
并分析算法对四象限探测器定位精度的影响。该系统采用信息产业部电子第４４研究所生产的ＧＴｌｌｌ型硅ＰＩＮ四象限光敏探测器作为光电探测核心元件，光敏面直径６ｍｍ，光谱响应曲线如图４所示，室温２３Ｃ时暗电流为１０ｎＡ。
万方数据
象限探测器的对称轴分别与坐标系的ｚ，Ｙ轴重合，
建立如图１所示的坐标系。图中０７为光斑中心，Ｒ
及，．分别为光敏面和光斑半径。当０７位于四象限探
测器中心时，４个象限上接收到的信号光强相等，
经处理得到的光斑中心与Ｄ的偏移信号Ｅｒ为零；
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四象限探测器组件在激光制导技术中的应用

收稿日期:2004-12-15.光电技术应用四象限探测器组件在激光制导技术中的应用谭千里(重庆光电技术研究所,重庆400060)摘　要:　讨论了象限探测器在激光制导技术中的应用,简述了四象限探测器及其组件用于激光制导的工作原理,以及激光半主动制导系统对四象限探测器组件的特殊要求,介绍了一种实用的激光半主动制导用四象限激光探测器组件。

关键词:　激光制导;象限探测器;四象限探测器组件中图分类号:TN492　文献标识码:A 文章编号:1001-5868(2005)02-0155-03The Application of Q u adrant Photodetector Module on Laser G uidance T echnologyTAN Qian 2li(Chongqing Optoelectronics R esearch Institute ,Chongqing 400060,CHN )Abstract :　The application of quadrant p hotodetector module to laser guidance technology is discussed.Basic operation p rinciple and special requirement of t he half 2active guidance system for quadrant p hotodetector module are briefly explained.A kind of practical quadrant p hotodetector module for laser half 2active guidance is int roduced.K ey w ords :　laser guidance ;quadrant p hotodetector ;module1　引言激光制导主要采用三种制导方式:激光半主动制导、激光主动成像制导和激光驾束制导。

四象限探测器光电跟踪伺服系统的研究

四象限探测器光电跟踪伺服系统的研究李芳;郭建强;何婷婷;李游;殷凯【摘要】In order to accomplishing target tracking in photoelectric way,the four⁃quadrant detector is used to detect ob⁃jects. Filtering of the signal collected by AD acquisition of single⁃chip microcomputer MSP410F169 is conducted. The speed of motor is adjusted with PID algorithm and duty ratio of PWM wave produced by MSP410F169. Through two motors,the space ro⁃tation of the tracking device is realized to track targets.% 为了实现光电跟踪目标，用四象限探测器检测目标物，利用单片机MSP410F169的AD采集，将采集到的信号进行滤波，利用PID算法，以及单片机MSP410F169的时钟控制PWM波的占空比来调节电机的转速。

通过两个电机来实现跟踪装置的空间旋转跟踪目标物。

【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2013(000)011【总页数】4页(P119-121,124)【关键词】光电跟踪;四象限探测器;MSP430F169;PID算法【作者】李芳;郭建强;何婷婷;李游;殷凯【作者单位】西南交通大学物理科学与技术学院，四川成都 610000;西南交通大学物理科学与技术学院，四川成都 610000;西南交通大学物理科学与技术学院，四川成都 610000;西南交通大学物理科学与技术学院，四川成都 610000;西南交通大学物理科学与技术学院，四川成都 610000【正文语种】中文【中图分类】TN820.3⁃340 引言MSP430单片机具有集成度高、嵌入模块多（如12位ADC、16位定时器等）、超低功耗等特点，在许多领域内得到了广泛的应用[1]。

基于四象限探测的激光跟踪系统的设计与实现

基于四象限探测的激光跟踪系统的设计与实现刘思鸣;何宁;邓德迎【摘要】为提高激光目标系统跟踪能力,提出了一种基于四象限探测的激光跟踪系统.采用四象限探测器完成光斑位置检测与目标信息接收,分析传感器光照位置的输出电流误差变化与光斑偏离光敏面中心坐标对应关系,感知和判断目标方位及运动方向,通过伺服系统的闭环控制方法,实现激光快速跟踪,利用上位机对被跟踪目标的方位信息进行图形监测.实验测试表明,采用四象限光电检测构建的激光目标伺服跟踪系统,能快速搜寻锁定目标,并实施激光指向干扰,在目标位置±20°移动变化时,系统跟踪误差约为0.1％,跟踪速度达到22.6°/s,实验结果为激光跟踪的实际应用提供一定参考价值.【期刊名称】《桂林电子科技大学学报》【年(卷),期】2019(039)001【总页数】5页(P7-11)【关键词】光电探测;位置传感;激光跟踪;伺服控制【作者】刘思鸣;何宁;邓德迎【作者单位】桂林电子科技大学信息与通信学院,广西桂林 541004;桂林电子科技大学信息与通信学院,广西桂林 541004;桂林电子科技大学信息与通信学院,广西桂林 541004;桂林航天工业学院广西高校无人机遥测重点实验室,广西桂林541004【正文语种】中文【中图分类】TN249激光跟踪具有高精度、无导轨、大范围、实时动态等优点，它集计算技术、电子技术、精密机械、控制技术于一体，在激光制导领域有着广泛应用[1]。

激光跟踪是实现激光精确制导的基础，经过四十多年的快速发展，激光制导技术和各种激光制导武器已成为高科技的现代和未来战争克敌制胜的重要手段，其中激光制导武器系统具有制导精度高、抗干扰能力强、结构简单、成本低等优势，因而各军事大国都竞相开展研制[2]。

针对激光跟踪系统快速对准能力问题，应用位置传感器完成光斑位置检测与信息接收，通过平衡状态误差分析，采用伺服系统控制实现激光目标的快速跟踪，经实验测试，系统能获取跟踪目标的方位信息，并利用干扰激光对跟踪目标实现锁定指向，为系统应用研究奠定基础。

用于四象限探测器光斑位置检测的数据采集传输系统设计

用于四象限探测器光斑位置检测的数据采集传输系统设计杨兆龙;陈云善;伞晓刚;张艳华;吴志勇【期刊名称】《液晶与显示》【年(卷),期】2016(31)1【摘要】为了对四象限探测器输出的四路信号进行同步采集传输,本文设计了一套高分辨率、高速率的同步数据采集传输系统.该系统首先以FPGA芯片EP1C12Q240为核心,控制模数转换芯片ADS1274采集数据,数据经过片内FIFO 缓存,然后按Camera Link协议将数据打包为32×40大小的图像,图像经Camera Link接口传输到PC机,最后使用图像采集卡采集图像数据,并利用MATLAB编写软件实现图像解码与存储.实验结果表明:该系统实现了分辨率为24 bit、采样速率为100 kHz的4通道同步数据采集,其有效分辨率可达18.79 bit,数据传输稳定可靠.满足了数据采集系统高分辨率、高速率的需求,并且该方案也可方便地移植到其他应用中,具有较好的可扩展性.【总页数】7页(P80-86)【作者】杨兆龙;陈云善;伞晓刚;张艳华;吴志勇【作者单位】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;中国科学院大学,北京100049;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033;长春奥普光电技术股份有限公司,吉林长春130033;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033【正文语种】中文【中图分类】TP216+.2;TM930.9【相关文献】1.基于4G数据传输模块的数据采集传输系统设计 [J], 王建; 林楚婷2.基于WiFi传输的呼吸机数据采集系统设计 [J], 符策高3.—种用于卫星传输的高清非对称传输系统设计 [J], 薛跃明;黄喆;张鸣之;石爱军;马娟4.基于FPGA+ARM的小目标高效探测声呐数据采集传输系统设计 [J], 荣致远5.基于Infinite integral的四象限探测器光斑位置检测算法 [J], 苟晔鹏;刘星;刘强;郭甲崇;邢博因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

四象限位置测量系统设计实验

光电系统设计报告设计题目：四象限位置测量系统设计实验专业班级：学生姓名：学生学号：指导教师：设计时间： 2017/12/29 1、设计题方案论证；实验采用激光器作为光源，四象限探测器作为光电探测接收器，根据电子和差式原理，实现可以直观、快速观测定位跟踪目标方位的光电定向装置，是目前应用最广泛的一种光电定向方式。

光发射电路主要由光源驱动器、光源（主要是半导体光源，包括LED、LD等）、光功率自动控制电路（APC）等部分组成。

用NE555组成的脉冲发生电路来驱动650nm的激光器。

四象限位置测量器是以光导模式工作的光伏探测器件。

它利用集成电路光刻技术将一个探测器件光敏面窗口分割成4个面积相等、形状相同、位置对称的区域而形成,4个探测区域具有基本相同的性能参数。

作为一种常用的位置敏感器件,当入射光点落在器件感光面的不同位置时,四象限探测器输出不同的电信号,通过对此电信号进行处理,可以确定入射光点在感光面上的位置。

四象限光电探测器广泛应用于激光准直、测角、自动跟踪等精密光电检测系统中,通过对光斑中心位置的精确定位来检测位移或偏角的大小。

它利用半导体材料吸收光子能量引起的电子跃迁，将光信号转换为电信号。

通常是利用集成光路光刻技术将完整的ＰＮ结光电二极管的光敏面分割成几个具有相同形状和面积、位置对称的区域，每个区域可以看作１个独立的光电探测器，其背面仍为一整片。

理想情况下每个区域都具有完全相同的性能参量。

影响四象限光电检测系统工作精度的因素主要包括外围大气环境、目标光斑大小和光斑能量分布以及系统本身采用的算法、器件响应差异和噪声所带来的四象限不均匀性。

2、各单元电路设计与分电路图绘制并分析工作原理；1、STM32F103RBT6：STM32F103RBT6/STM32F103是?ST?公司基于ARM最新Cortex-M3架构内核的32位处理器产品，内置128KB的Flash、20K的RAM、12位AD、4个16位定时器、3路USART通讯口、2个IIC端口、2个SPI端口、1个CAN接口、一个USB 全速接口、有80个快速I/O端口等多种资源，时钟频率最高可达72MHz。

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ＺＨＯＵＰｅｉ．ｓｏｎｇ，ＬＵＲｏｎｇ — ｓｈｅｎｇ，ＺＨＯＵＷｅｉ — ｈｕ，ＤＯＮＧＤｅｎｇ — ｆｅｎｇ，ＬＩＷａｎ — ｈｏｎｇ，ＺＨＵＨａｎ
ｒ１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＯｐｔｏ－ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｆｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｅｆｅｉ２３０００９，Ｃｈｉｎａ２．ＡｃａｄｅｍｙｏｆＯｐｔｏ — ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００９４，ＣｈｉｎａＪ
ｉｎｇｔｏｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍ，ｐｉｅｃｅｗｉｓｅｌｉｎｅａｒｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｅｄａｌｇｏｒｉｔｈｍｉｓａｄｏｐｔｅｄ．Ｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍｉｓｃａｌｉｂｒａｔｅｄｂｙａｈｉｇｈ — ｐｒｅｃｉｓｉｏｎｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｐｌａｔｆｏｒｍａｎｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓａｒｅｐｅｆｏｒｒｍｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓｙｓｔｅｍｈａｓａｆａｓｔｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｐｅｅｄａｎｄｈｉｇｈｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｃｃｕｒａｃｙ．Ｔｈｅｔｉｍｅｏｆｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｐｅｒｓｅｃｏｎｄｉｓｕｐｔｏ６００
周培松，卢荣胜，周维虎，董登峰，李万红，朱涵
（１．合肥工业大学仪器科学与光电工程学院，安徽合肥２３０００９；２．中国科学院光电研究院，北京１０００９４）
摘
要：介绍了基于四象限探测器的激光跟踪仪目标脱靶量测量系统。根据四象限探测器的工作原理和跟踪激光的光斑特
第２９卷第１期
２０１４年２月
光电技术应用
ＥＬＥＣＴＲＯ．ＯＰＴＩＣＴＥＣＨＮＯＬ０ＧＹＡＰＰＬＩＣＡＴ１０Ｎ
Ｖ０１．２９．Ｎｏ．１Ｆｅｂｒｕａｒｙ，２０１４
测试、试验与仿真
四象限探测器用于激光跟踪仪目标脱靶量测量
性，分析得出目标脱靶量与四象限探测器输出电流信号的关系为非线性。针对非线性关系不易快速解算的难题，文中采用了分段线性插值算法。使用高精度位移平台对测量系统进行标定并开展了测量实验。结果表明，该系统测量速度快，每秒测量次数可达６００次以上；测量精度高，在￣５００ｍ量程范围内测量精度可达５ｍ。该系统可以广泛应用于需要微小位移测量的相关
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Ｂａｓｅｄｏｎ ห้องสมุดไป่ตู้ｏｕｒ — ｑｕａｄｒａｎｔＤｅｔｅｃｔｏｒ
领域。
关键词：四象限探测器；分段线性插值；脱靶量；激光跟踪仪
中图分类号：ＴＮ２４４；ＴＮ７１０．４文献标识码：Ａ文章编号：１６７３ — １２５５（２０１４）－０１．００７５ — ０５