便携式激光测距仪设计的相关问题.PDF

第２７卷增刊 大地 测 量 与地 球 动 力 学 Ｖｏｌ．２７Ｓｕｐｐ． ２００７年１２月 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＧＥＯＤＥＳＹＡＮＤＧＥＯＤＹＮＡＭＩＣＳ 　 Ｄｅｃ．，２００７ 　　文章编号：１６７１５９４２（２００７）Ｓｕｐｐ．０１１５０４ 便携式激光测距仪设计的相关问题 夏界宁　赵凤花　吴　涛　李　莹 （中国地震局地震研究所，武汉　４３００７１） 摘　要　在传统激光测距仪设计思路的基础上重点论述了激光光源选择与人眼安全、光电探测器选择与接收前 置放大电路的设计、光学系统设计以及噪声分析等方面的问题。 关键词　激光测距　人眼安全　前置放大　光学系统　噪声分析 中图分类号：ＴＨ７６２．２　　　　文献标识码：Ａ ＰＲＯＢＬＥＭＳＩＮＰＯＲＴＡＢＬＥＬＡＳＥＲＲＡＮＧＥＦＩＮＤＥＲＤＥＳＩＧＮ ＸｉａＪｉｅｎｉｎｇ，ＺｈａｏＦｅｎｇｈｕａ，ＷｕＴａｏａｎｄＬＩＹｉｎｇ （ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｅｉｓｍｏｌｏｇｙ，ＣＥＡ，Ｗｕｈａｎ　４３００７１） Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ａｆｔｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇｔｈｅｄｅｓｉｇｎｉｄｅａｏｆｃｌａｓｓｉｃａｌｌａｓｅｒｒａｎｇｅｆｉｎｄｅｒ，ｔｈｅｆｏｌｌｏｗｉｎｇｒｅｌａｔｅｄｐｒｏｂｌｅｍｓｗｅｒｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ，ｓｕｃｈａｓｔｈｅｃｈｏｉｃｅｏｆｌａｓｅｒｓｏｕｒｃｅｆｏｒｔｈｅｅｙｅｓａｆｅｔｙ，ｔｈｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃｄｅｔｅｃｔｏｒａｎｄｔｈｅｄｅｓｉｇｎ ｏｆｒｅｃｅｉｖｉｎｇｐｒｅａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎｃｉｒｃｕｉｔ，ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｏｐｔｉｃｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｎｏｉｓｅ，ａｎｄｔｈｅｌｉｋｅ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌａｓｅｒｒａｎｇｅｆｉｎｄｅｒ，ｅｙｅｓａｆｅｔｙ，ｐｒｅａｍｐｓ，ｏｐｔｉｃｓｙｓｔｅｍ，ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｎｏｉｓｅ 待测距离往返所需要的时间，ｆ为调制光的频率。 １　前言 图１中，Ａ表示调制光波的发射点，Ｂ表示安置 近年来便携式激光测距仪的出现使激光测距仪 反射器的地点，Ａ′表示所发出的调制光波经反射器 不断向自动化、数字化和小型轻便化方向发展，大大 反射后的接收地点。Ａ－Ａ′两点间的距离即是待测 减化了测量复杂度，拓展了激光测距仪的使用范围。 距离Ｄ的２倍。 目前便携式激光测距仪设计所用原理主要有脉冲法 测距和相位法测距两种。 相位法测距是将一调制信号对发射光波的光强 进行调制，利用测定“调制光波”往返于被测距离的 ［１］ 相位差，间接求得待测距离Ｄ 。其距离的一般计 算公式为： ｃ ｃ φ λφ Ｄ＝ ｔ＝ ＝ （１） ２ ４ｆ ４ π π 图１　相位测距原理 式中：为调制光的波长， 是调制光在距离为２Ｄ Ｆｉｇ．１　Ｐｈａｓｅｒａｎｇｅｆｉｎｄｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅ λ φ 上的相位差，ｃ为调制光的传播速度，ｔ为调制光在 直接的脉冲法测距原理较相位法更加简单，通  收稿日期：２００７０９１３ 作者简介：夏界宁，男，１９８２年生，硕士，目前主要从事卫星激光测距仪及相关光电技术的研究．Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｉａｊｉｅｎｉｎｇ＠１６３．ｃｏｍ １１６ 大地测量与