保護(hù)探測器光敏面的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于半導(dǎo)體激光測距機(jī)的探測器光敏面保護(hù)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體激光器測距機(jī)采用脈沖測距法進(jìn)行測距。脈沖測距法是根據(jù)發(fā)射一個(gè)脈沖到接收該脈沖的時(shí)間間隔來計(jì)算距離。脈沖半導(dǎo)體激光測距儀具有結(jié)構(gòu)簡單，體積小，效率高，功耗低，可靠性高，測量精確，時(shí)間短等特點(diǎn)。因此廣泛用于軍事，工業(yè)，建筑，勘探等領(lǐng)域。在利用激光脈沖進(jìn)行測距時(shí)，由于激光脈沖的飛行時(shí)間的測量精度關(guān)系著距離測量的精度，因此需要精確的測量激光器激光脈沖的飛行時(shí)間，所以就要求光電探測器的響應(yīng)時(shí)間必須很短，同時(shí)，由于探測器收到的反射回來的信號，經(jīng)過了很大的衰減，這也就要求探感器必須對微弱光信號敏感，但同時(shí)探測器光敏面的損傷閾值就會(huì)降低極易損壞。在測距過程中，常常會(huì)遇到一些特殊情況，比如霧霾或者其他未知因素影響，導(dǎo)致激光器發(fā)射激光脈沖對被測物激光脈沖傳輸過程中，部分激光能量被散射介質(zhì)散射和其他遮擋物反射回來被探測器接收光信號很有可能超過探測器損傷閾值，極易損傷接收器探測器光敏面，導(dǎo)致探測器的響應(yīng)度下降，影響測距結(jié)果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于上述原因，本發(fā)明目的在于提供一種用于半導(dǎo)體激光測距機(jī)探測器光敏面的保護(hù)方法，采用半導(dǎo)體測距機(jī)，通過在測距機(jī)探測器光敏面前放置聲光Q開關(guān)，使其激光測距過程中被散射介質(zhì)返回的漫反射信號先被聲光Q開關(guān)接收，在利用聲光Q開關(guān)工作原理使漫反射信號在聲光Q開關(guān)內(nèi)形成衍射光，阻止漫反射信號直接被探測器接收，降低探測器光敏面的損傷。
[0004]所述測試環(huán)境為大氣環(huán)境下，半導(dǎo)體測距機(jī)波長1064nm，聲光Q開關(guān)與激光測距機(jī)探測器連接并置于探測器前端。
[0005]其中，激光測距機(jī)為半導(dǎo)體激光測距機(jī);聲光Q開關(guān)，包括聲光Q開關(guān)及驅(qū)動(dòng)電源，用于接收漫反射信號及物體反射信號;接收探測器，用于接收被測物體反射信號，其探測器靈敏度很高，光敏面易損傷，是激光測距機(jī)的關(guān)鍵部件。常用的探測器為ADP光電二極管，具有載流子倍增效應(yīng)、探測靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)，而且其更適合用于遠(yuǎn)程測距。被測物體可以是任何建筑物和標(biāo)志物。散射介質(zhì)是空氣中任何漂浮物。物體反射信號是被測物體的反射信號，是測距的重要接收數(shù)據(jù)。
【附圖說明】
[0006]為進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體內(nèi)容，以下結(jié)合附圖并實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳述，其中:
[0007]圖1是激光測距機(jī)在沒有加聲光Q開關(guān)工作示意圖；
[0008]圖2是激光器測距機(jī)加了聲光Q開關(guān)工作示意圖；
[0009]圖3是接收信號在聲光Q開關(guān)工作示意圖；
[0010]圖4是接收信號在聲光Q開關(guān)不工作示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]如圖1所示，激光測距機(jī)接收器前沒有加聲光Q開關(guān)，可以看到當(dāng)激光測距機(jī)的激光發(fā)射器發(fā)射一個(gè)脈沖激光到被測物體過程中被散射介質(zhì)反射回來的漫反射信號直接反射回接收器被光電探測器接收，這時(shí)反射回的漫反射信號的能量很高，由于探測器靈敏度很高，損傷閾值很低，很容易損壞探測器熱敏面，導(dǎo)致探測器響應(yīng)度下降。
[0012]如圖2所示，在激光測距機(jī)接收探測器前加一個(gè)聲光Q開關(guān)，當(dāng)激光測距機(jī)發(fā)射一個(gè)脈沖激光到被測物體過程中部分激光能量被散射介質(zhì)散射和其他遮擋物反射回來的漫反射能量在被光電探測器接收前，先作用在聲光Q開關(guān)，利用聲光Q開關(guān)工作狀態(tài)下使其形成衍射光，阻止反射回來的漫反射能量作用在光電探測器上，保護(hù)探測器光敏面免受損傷，當(dāng)被測物體反射回來的反射信號作用在聲光Q開關(guān)內(nèi)時(shí)，聲光晶體處在非工作狀態(tài)下，使其被測物反射信號通過聲光Q開關(guān)被探測器接收完成測距工作。
[0013]如圖3所示，接收光信號在聲光Q開關(guān)內(nèi)工作，可以看到當(dāng)漫反射光信號被聲光Q開關(guān)接收時(shí)，聲光Q驅(qū)動(dòng)電源輸出電信號到聲電轉(zhuǎn)換器上，轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化超聲波傳輸?shù)铰暪饨橘|(zhì)內(nèi)，在介質(zhì)內(nèi)形成折射光柵，光信號通過就發(fā)生衍射。
[0014]如圖4所示，接收光信號在聲光Q開關(guān)內(nèi)不工作，可以看到當(dāng)被測物體反射信號被被聲光Q開關(guān)接收時(shí)，這時(shí)驅(qū)動(dòng)電源不輸出電信號，聲光Q開關(guān)內(nèi)沒有折射率光柵，這時(shí)被測物體反射信號通過聲光Q開關(guān)被光電探測器接收到接收器內(nèi)完成測試工作。
[0015]可見，通過上面所述激光測距機(jī)探測器前放置聲光Q開關(guān)可以很好保護(hù)探測器光敏面不被漫反射光損傷，延長光敏面使用壽命。
[0016]以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制。盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種保護(hù)探測器光敏面保護(hù)方法，采用半導(dǎo)體測距機(jī)，通過在測距機(jī)探測器光敏面前放置聲光Q開關(guān)，使其激光測距過程中被散射介質(zhì)返回的漫反射信號先被聲光Q開關(guān)接收，在利用聲光Q開關(guān)工作原理使漫反射信號在聲光Q開關(guān)內(nèi)形成衍射光，阻止漫反射信號直接被探測器接收，降低探測器光敏面的損傷。2.如權(quán)利要求1所述的保護(hù)探測器光敏面保護(hù)方法，其特征在于:所述測距環(huán)境為大氣環(huán)境，半導(dǎo)體測距機(jī)波長1064nm，探測器為ADP光電二極管，聲光Q開關(guān)與激光測距機(jī)探測器連接并置于探測器前端。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種保護(hù)半導(dǎo)體激光測距機(jī)光敏面的方法，該方法通過在激光測距機(jī)接收探測器前放置聲光Q開關(guān)，使其激光測距過程中被散射介質(zhì)返回的漫反射信號先被聲光Q開關(guān)接收，在利用聲光Q開關(guān)工作原理使漫反射信號在聲光Q開關(guān)內(nèi)形成衍射光，這樣就有效阻止漫反射信號直接被探測器接收，降低探測器光敏面的損傷，減小探測器的響應(yīng)度下降，保證測距結(jié)果精確。
【IPC分類】G01S7/486
【公開號】CN105572653
【申請?zhí)枴緾N201610017913
【發(fā)明人】林學(xué)春, 梁浩, 張志研, 劉燕楠, 王奕博, 高文焱, 林康
【申請人】中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2016年1月12日