基于时幅转换插入法的脉冲激光测距

针对传统脉冲激光测距直接计数法精度低的问题,本文介绍用时幅转换插入法来提高脉冲激光测距时间测量分辨率和测距精度的原理和技术途径.提出了时幅转换电路设计中的几个关键问题.在脉冲激光测距实验平中对设计的时幅转换电路进行了性能测试实验.结果表明,时幅转换插入法将时间测量分辨率由10 ns 提高到20ps ,测距精度由1.5 m 提高到5 cm .最后分析了影响脉冲激光测距精度的误差因素.     

半导体激光测距机关键技术

早期的半导体激光器存在着诸如闭值电流过高、光电转换效率低以及无法连续工作等缺点,致使半导体激光测距技术的研究进展很慢。直至20世纪80年代中期才陆续解决其中的关键技术,90年代中期,各种成熟的产品不断出现,至今,激光器件、光学系统、窄脉冲接收、精确时间测量等关键技术又获得进一步完善,在中、短程激光测距方面有取代YAG激光的趋势。就半导体激光测距机关键技术做详细的介绍,并在此基础上介绍如何选择激光测距方法。     

基于光纤延迟线的时间抖动测量系统

对飞秒激光器时间抖动的准确测量是推动其高精度应用的重要前提。为实现时间抖动的高精度、无参考测量,设计并搭建了一套基于光纤延迟线的测量系统。基于非对称迈克尔逊干涉仪的结构,在其中一臂引入一段长光纤延迟线鉴别时间误差,提高时间抖动测量精度。测量了一台实验室自制的重复频率为82 MHz的锁模光纤激光器的时间抖动功率谱,其在100 Hz~10 kHz的积分范围内RMS时间抖动为10.1 fs。     

Nd:YAG脉冲激光测距及应用研究

Nd:YAG脉冲激光测距技术在军事和民用方面都有广泛的应用。与其他测距方法相比,Nd:YAG激光测距技术具有明显的优越性。介绍Nd:YAG激光测距的基本原理、脉冲激光器的种类和常见的脉冲激光测距方法等。     

SPAD的时间响应特性及其在激光测距中的应用

:首先从 SPAD工作的物理机制出发 ,分析了 SPAD的时间响应特性 ,然后根据卫星激光测距原理 ,说明 SPAD在卫星激光测距中的应用。通过描述 SPAD时间响应特性的两个参数 ,分析SPAD的该特性对卫星激光测距精度的影响 ,并探讨减小这些影响的方法。最后给出上海天文台用于卫星激光测距的 SPAD的时间响应特性和经补偿后 SPAD的 Time Jitter的实测结果     

基于FPGA实现信号脉冲压缩

本文以软件无线电为指导,提出利用FPGA平台实现脉冲压缩雷达信号处理的设计方案。首先分析脉冲压缩雷达信号处理流程;然后采用模块化设计思想,分别多信号采集,脉冲压缩,信号提取和目标识别步骤进行分析与设计：最后在MATLAB与ISE软件上进行仿真并给出仿真结果。     

高精度光纤延迟线的研究

针对光纤延迟线的高精度的要求,基于光开关和光纤,设计了光纤延迟线的拓扑结构,分析了光纤连接误差和光开关误差对延迟线精度的影响,本文提出了一种减小光开关状态误差的方法.在Matlab的环境下,计算出所有可能的拓扑结构以及相对应的误差值.通过设定条件选出最小的误差值所对应的拓扑结构,并用于高精度光纤延迟线的设计.仿真证明,采用优化的拓扑结构,当开关误差小于1 ps时,延迟误差优于2 ps.用磁光开关和单模光纤构建了5 bit光纤延迟线,经过测量,实验结果表明当步进为100 ps时,误差优于2.98 ps.     

用脉冲插入技术实现指针式流量计的自动检定

提出应用脉冲插入技术、光电技术和相应的数据处理方法来解决没有电信号的指针式流量计自动检定的一种新方法,在乌鲁木齐石化分公司计控中心的标准体积管流量标准装置上使用多年,结果表明此方法提高了检定精度和检定效率。     

基于激光测距技术的复杂边坡角测量方法

为了解决复杂边坡角度的测量问题,提出了激光测距技术的测量方法,运用三角函数的基本原理,建立了复杂边坡角度测量函数模型,并对于露天矿及公路高大不规则边坡进行了实际测量,得到了对应的边坡角度,与实际边坡角度对比,验证了该测角方法的可靠性,结果表明：激光测距技术应用在复杂边坡角度的测量上,能够很好的保证测量结果的准确性.     

激光测距回波信号高速采样处理技术研究

激光脉冲测距中,微弱回波信号的检测处理一直是一个难题.随着测距指标的提高,直接提取回波转换电平的方法已无法满足测距精度和测程的要求.本文针对激光回波信号信噪比较低时,如信号的脉宽较窄、幅值较小时,利用高速AD采样技术,结合FPGA的高速信号处理能力,设计了一套回波检测处理系统,以期提高对回波信号的拾取精度和较为精确的计...     

基于FPGA的激光外差干涉仪反正切解调技术

针对高频声学应用中多普勒信号软件解调的局限,提出了一种基于FPGA的数字硬件信号解调方案.基于AD9467设计了高速ADC采集系统,以实现原始多普勒信号的奈奎斯特采样或带通采样;基于Xilinx Zynq-7000片上芯片系统设计数字信号处理系统,实现了 DDS合成参考信号与多普勒信号混频、低通滤波产生I&Q基带信号对...     

激光视觉方法用于检测齿轮加工误差

齿轮是工业基础零件,其加工精度对设备的整体精度和可靠性有重要的影响。为了提高加工后齿轮的检测速度和检测精度,提出了一种激光测距齿轮齿向精度检测方法,并在此方法基础上研制了齿轮齿向检测系统。利用激光在金属及反光物体方面的测量优势,选用激光作为测量光源,利用激光三角法获得齿轮的测量点位置的相对坐标信息。为了全面获得齿轮各个部位的信息,结合气浮转台的圆周运动和精密电控升降台的升降直线运动,完成对齿轮齿向的数据扫描。为了获得齿轮的绝对坐标值,提出了齿轮齿向测量标定算法,用于计算出传感器与齿轮分度圆之间位置关系,从而进行齿向测量。结果表明,该测量方法能够满足工业中齿轮的高精度无损检测要求,能够完成齿轮精度等级分类要求。本研究所提出的测量方法,可以推广到其他金属反光物体高精度尺寸检测系统中。     

电涡流传感器最佳工作区间确定方法研究

电涡流传感器因非接触测量、抗干扰力强等优点在生产中得到了广泛地应用,但其精度很难到达几个微米。根据精度分析理论,采用误差修正技术,提出“最小区间数”与“最大区间段”的工作区间优选原则,确定电涡流传感器的最佳工作区间,以提高传感器测量精度。应用该方法对商业电涡流传感器进行了精度标定,结果显示,将原有的电涡流传感器±10μm误差提升至最佳工作区间的±4μm精度。     

Method of Extending the Dynamic Range of the Secondary Standard of the Units of Mean Power and Energy of Laser Radiation

A method of extending the dynamic range of the secondary standard of the units of the mean power and energy of laser radiation into the low-level region is considered. A technique of calculating the optimal transmission coefficients for a set of attenuators is developed.     

基于FPGA的光电编码器信号的处理方法

细分与辨向是光电编码器这类长度、位置、位移检测仪器中对原始信号处理的一个必需环节。本文针对光电编码器信号的特点,介绍了一种在FPGA中基于VHDL语言的、采用RTL描述方式的细分与辨向电路的设计与实现,它对提高光电编码器分辨率与实现高精度、高稳定性的信号检测及位置伺服控制具有一定的现实意义。     

激光打印机打印歪斜度的校正方法研究

目的针对激光打印机常见的打印图像歪斜问题,以激光打印原理为理论基础,研究并设计打印歪斜的校正方法。方法首先,利用激光打印机自身的硒鼓结构制作测试组件,详细介绍其制作方法及工作原理;然后,设计专门的测试样张;最后,将测试组件放入打印机,并打印该测试样张。结果按照文中所述的方法可精确检测并调整激光束位置,从而达到校正打印歪斜度的目的。结论该方法可快速、精确地检测激光束的位置和歪斜状态,可将打印歪斜度精准校正至允许范围内,尤其适用于产品试制阶段的样机调试以及产品售后维保阶段。     

毫米级纳米几何特征尺寸计量标准装置多自由度激光干涉计量系统

准确的纳米几何结构测量是提高集成电路、微纳机电系统和微纳技术产品的质量和性能的关键技术支撑,为了得到准确一致的测量结果,必须实现纳米尺度的量值溯源并建立量值的传递体系。为满足纳米几何结构计量从纳米尺度到毫米尺度的跨尺度计量需求,实验室研制了毫米级纳米几何特征尺寸计量标准装置,集成于该装置中的多自由度激光干涉计量系统,实现了测量结果向米定义SI单位的直接溯源。实验结果表明该系统能够在毫米级的测量范围内,实现纳米级的测量准确度,分辨力达到了亚纳米量级。     

基于插值数浮动的MTF精确测量方法

采用刀口法测量成像系统调制传递函数(MTF)时,刀口装置与探测器矩阵夹角的准确测量是难点和关键点之一.针对这一问题,首先模拟刀口图像倾角对应的理论基准插值,研究了加载噪声情况下插值数浮动与线扩散函数(LSF)波动性变化以及MTF曲线衰减特性的定量关系;接着对实际X射线数字化成像系统获得的特定倾角下的刀口边缘图像进行了基于插值浮动的MTF测量,并将由其获得的MTF值与线对卡结果进行比较,证明了该方法用于成像系统MTF测量的有效性.结果表明:角度测量误差造成实际插值数偏离理想基准插值,导致LSF曲线光滑性变差,MTF衰减程度高于实际衰减.通过插值浮动方法,能够有效地避免角度测量误差引起的MTF测量的误差,降低角度测量的高精密性要求.