论文部分内容阅读
随着科技的发展,激光技术在科技领域的地位也呈现了逐步上升的趋势。由于它在方向性、相干性、亮度等方面都有突出的优势而得到了越来越广泛的应用。随着激光技术的产生,各种激光的应用技术也应运而生,比较典型的应用当属激光测距技术。激光测距是目前应用十分广泛的测距技术,它是利用激光相干性好,方向性强这两个主要特点来实现对距离的测量的。激光测距技术的优势在于其具有测程大、精度高、抗干扰、体积小等特点,因此被广泛的应用于军事探测和民用测量中。近些年,国内外的军事机构、科研机构以及公司都在争相对激光测距技术进行研究和实验,使激光测距仪得到了很好的发展。同时在电子集成和信息技术的飞速发展的促进下,用于激光测距的仪器也在朝着更加优化的方向发展。在本课题中,首先对激光测距的原理进行了分析,并基于激光测距的原理研究了激光测距的分类,得知按其测量方法可以分为相位法、干涉法、三角法和脉冲法四大类。本课题就是基于相位法的精度高和适于短距离测量的特点,对相位法激光测距进行研究,并在此基础上,提出了相位法激光测距的整体方案。同时,为了更好的满足实验要求,自行设计了一款基于APD雪崩光电二极管的光电探测器,并与实验室现有的THORLABS公司的PIN光电二极管探测器就其某些性能方面进行了比较,它在截至频率的大小和响应时间长短方面都有较为突出的优越性,可以探测到频率在1MHz—1GHz,延时为10几个纳秒的信号。其次,为了更好的对相位差进行测量,在课题中引入了锁相技术,利用锁相放大器可以更方便、准确的读取出相位差的值。最后,利用自行设计的探测器根据相位法进行激光测距,并采用锁相技术对相位差进行采集,根据相位差里携带的距离信息进行距离计算。最后整个课题的实验结果进行分析、总结和展望。