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专利名称：基于面阵apd 阵列的激光主动探测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种激光主动探测方法，特别是一种基于面阵APD阵列的激光主动探测装置。
背景技术：
目前激光主动成像探测技术主要包括扫描型和无扫描型两类，扫描型激光主动探测技术由于需要扫描机构通常体积大，功耗大，成本高，成像速率低，而无扫描型激光主动探测技术则体积小，成像速度快。所以无扫描激光主动成像技术是激光主动成像技术的发展趋势。目前已有的激光探测装置通常是扫描式的，即激光经扫描装置扫描后照射到探测目标上，使用一个APD探测单元测量激光回波信号。面阵APD探测器是由多个APD探测单元按照NxN排列的探测器，使用这种探测器可以实现无扫描激光探测，与基于线阵APD探测器相比，这种探测器探测的视场更大，效率更高。

发明内容
针对上述扫描型激光主动成像技术的问题，本发明提出一种基于面阵APD的激光主动成像探测装置。该装置的技术方案如下CPU控制脉冲激光器发出的激光照射到分光镜之后，一部分透射到光学透镜组，另一部分反射到信号转换与放大模块；信号转换与放大模块与时间间隔测量模块通过电路连接；光学透镜组将激光投射到被测目标上，经过反射后射到接收透镜；被接收透镜接收到的激光照射到APD面阵探测器上；APD面阵探测器与信号转换与放大模块通过电路连接；信号转换与放大模块将放大后的信号输入时间间隔测量模块；时间间隔测量模块通过SPI 口与信号处理计算机相连接，将目标的距离信息输入给信号处理计算机，信号处理计算机负责信号处理的到目标的距离值。该装置所包含的APD阵列探测器是面阵探测器，通常应大于等于5x5。面阵APD探测器需要由高压电源供电，供电电压应大于50V。面阵APD需要由触发脉冲控制，只有在输入触发脉冲之后面阵APD才能输出脉冲信号。本发明APD整列探测器由25个APD探测单元按照5x5排列，当反射激光照到APD 探测单元上时，APD探测单元会输出暗电流，信号转换与放大模块将电流信号转化为电压信号，输出给时间间隔测量模块中，信号处理器在将时间间隔信息转化为一组目标距离信息。


图1是基于面阵APD阵列的激光主动探测装置示意图
具体实施例方式以下结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。如图1所示，本发明装置采用如图1所示的结构，该结构包括1.脉冲激光器，2.光学透镜组，3.接收透镜，4.面阵APD整列，5.信号转换与放大模块，6.时间间隔测量模块， 7. CPU, 8.分光镜，9.信号转换与放大模块。CPU控制脉冲激光器1发射高频率脉冲激光经光学透镜组2输出为一组平行光，该平行光照射目标反射光经接收透镜3聚焦后照射到面阵APD整列4上，面阵APD整列4输出的电流信号经信号转换与放大模块5转化为电压信号并放大，输入给时间间隔测量模块 6，时间间隔测量模块6输出目标的距离信息给CPU，CPU负责信号处理的到目标的距离值。
权利要求
1.基于面阵APD阵列的激光主动探测装置，其特征在于，CPU控制脉冲激光器发出的激光照射到分光镜之后，一部分透射到光学透镜组，另一部分反射到信号转换与放大模块；信号转换与放大模块与时间间隔测量模块通过电路连接； 光学透镜组将激光投射到被测目标上，经过反射后射到接收透镜；被接收透镜接收到的激光照射到APD面阵探测器上；APD面阵探测器与信号转换与放大模块通过电路连接；信号转换与放大模块将放大后的信号输入时间间隔测量模块；时间间隔测量模块通过SPI 口与信号处理计算机相连接，将目标的距离信息输入给信号处理计算机，信号处理计算机负责信号处理的到目标的距离值。
2.根据权利要求1所述的基于面阵APD阵列的激光主动探测装置，其特征在于所述 APD探测器是面阵探测器面阵数要大于5X5。
3.根据权利要求1所述的基于面阵APD阵列的激光主动探测装置，其特征在于面阵 APD探测器供电电压要大于50V。
全文摘要
本发明公开了一种基于面阵APD阵列的激光主动探测装置，CPU控制脉冲激光器发出的激光照射到分光镜之后，一部分透射到光学透镜组，另一部分反射到信号转换与放大模块；信号转换与放大模块与时间间隔测量模块通过电路连接；光学透镜组将激光投射到被测目标上，经过反射后射到接收透镜；被接收透镜接收到的激光照射到APD面阵探测器上；APD面阵探测器与信号转换与放大模块通过电路连接；信号转换与放大模块将放大后的信号输入时间间隔测量模块；时间间隔测量模块通过SPI口与信号处理计算机相连接，将目标的距离信息输入给信号处理计算机，信号处理计算机负责信号处理的到目标的距离值。本发明实现无扫描激光探测，视场更大，效率更高。
文档编号G01S17/08GK102520413SQ201110368918
公开日2012年6月27日 申请日期2011年11月18日 优先权日2011年11月18日
发明者孙剑, 尤政, 李跃明, 陈刚 申请人:西安交通大学