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《基于光子数目比较的激光测距法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第26卷第7期光学学报Vol.26,No.72006年7月ACTAOPTICASINICAJuly,2006文章编号:025322239(2006)072109126基于光子数目比较的激光测距法赵栋刘立人王吉明郎海涛潘卫清刘锡民(中国科学院上海光学精密机械研究所,上海201800)摘要:提出了一种新颖的激光测距方法。该方法避开了传统激光测距法中使用复杂辅助电子设备对脉冲计时或比较相位差的过程,而主要通过光学手段分析和提取待测距离信息,最终通过比较大量光子数目的方法求得待测距离。并利用单轴晶体的双折射和全内双反射性质,用特殊结构的单块LiNbO3晶体设计了实施该方法的主体
2、装置。结果表明,该激光测距法同目前普遍使用的激光测距法相比,不但简化了结构,而且有很高的测距精度,从而为激光测距开拓了一种新的思路。关键词:光学测量;激光测距;电光调制;双折射;全内双反射;光子统计中图分类号:O435.1文献标识码:AALaserRangingMethodBasedonPhotonStatisticsZhaoDongLiuLirenWangJimingLangHaitaoPanWeiqingLiuXimin(ShanghaiInstituteofOpticsandFineMechanics,TheChineseAcademyofSciences,Sha
3、nghai201800)Abstract:Anovellaserrangingmethodisproposed.Thismethodavoidstheprocessesoftimingthepulseintervalsorcomparingthephasedifferences,whicharedonebyusingcomplexelectricdevicesintraditionallaserrangingmethods.Intheproposedmethod,therequiredrangeinformationisanalyzedandabstractedmain
4、lybyopticalways,andisobtainedbycomparisonofalargenumberofphotonsultimately.Basedonbirefringenceandtotalinternaldoublereflectioneffectsinsingleaxiscrystal,asingleblockLiNbO3crystalwithspecialstructureisdesignedasthekeydeviceintheproposedmethod.Theresultsshowthatthismethodnotonlysimplifies
5、thestructureofdevices,butalsohasahighprecision,comparingwiththetraditionallaserrangingmethods.Soanewthickingwayforthelaserrangingisprovided.Keywords:opticalmeasurement;laserranging;electro2opticmodulation;doublerefraction;totalinternaldoublereflection;photonstatistics1引言差。而为了进一步提高测距精度,最终
6、均依赖于引激光测距在军事、遥感、工业控制等诸多领域发入越来越精密复杂的电子设备,从而增加了测距装挥着越来越重要的作用。在各种激光测距方法中,置的复杂程度。脉冲飞行时间测距法和相位比较测距法以其精度本文提出的激光测距法,主要通过光学而不是电高、适用范围广而得到广泛的研究和应用[1～7]。脉学的途径来分析和提取待测距离信息,最终通过对大冲法通过计算短脉冲激光往返待测距离的飞行时间量光子数目的统计比较来精确测距。对连续光测距,测距,适用于中长距离的测量;相位法是通过比较被不但对出射激光进行调制,而且由同一调制场对由目调制连续激光往返传播造成的相位延迟,间接测量标反射回来的回射
7、光进行第二次调制,由于两次调制出往返时间从而求得待测距离,适用于中短距离的之间引入了时间延迟,从而使经过二次调制的反射回测量。这两类方法均要引入复杂的辅助电子装置,光包含了待测距离的信息。继而将回射光分解为两来测量光脉冲飞行时间间隔或被调制连续光的相位个偏振方向相互垂直的线偏振分量,通过两分量间的作者简介:赵栋(1979～),男,河南南阳人,中国科学院上海光学精密机械研究所博士研究生,主要从事晶体光学方面的研究。E2mail:zhaodong@siom.ac.cn导师简介:刘立人(1942),男,上海人,中国科学院上海光学精密机械研究所研
