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《激光主动探测电路系统设计与实验研究.pdf》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第33卷第4期光学仪器v01.33,No.42011年8月oPTICALINSTRUMENTSAugust,2011文章编号:1005—5630(2011)04—0086—04激光主动探测电路系统设计与实验研究张瑜1,刘秉琦1,周斌1’2,武东生1’3(1.军械工程学院光学与电子工程系。河北石家庄050003;2.中国人民解放军71192部队,山东文登264400;3.北京理工大学光电学院,北京100081)*摘要:雪崩光电二极管(APD)因其具有很高的内部增益,被广泛应用于光电探测中。根据雪崩光电二极管的雪崩效应及工作
2、原理,采用APD作为激光回波接收单元来探测“猫眼”目标,设计了接收放大电路,并进行了实验研究。结果表明:此探测电路可探测到“猫眼”目标回波且回波信号包含时间与目标距离信息,可保证后续目标的定位,为激光主动探测系统的设计奠定了基础。关键词:雪崩二极管;激光主动探测;“猫眼”目标中图分类号:TN247文献标识码:Adoi:10.3969/j.issn.1005—5630.2011.04.018Thedesignandexperimentalinvestigationofcircuitinlaseractivedetectio
3、nsystemZHANGYul。LIUBingqil,ZHOUBinl”,WUDongshen91·3(1.DepartmentofOpticalandElectronicEngineering,OrdnanceEngineeringCollege,Shijiazhuang050003。China,2.Unit71192,People’sLiberationArmy,Wendeng264400,China,3.SchoolofOptoelectronics,BeijingInstituteofTechnology,Bei
4、jing100081·CEm)Abstract:Avalanchephotodiode(APD)iswidelyusedinphoto-detectionbecauseofitshighinteriorgain.BasedontheavalancheeffectandoperatingprincipleofAPD,itwasusedasreceivingunittocapturethereflectedwaveof“cateye”target.areceiving—magnifyingcircuitwasdesigned
5、.Theexperimentofthiscircuithasbeenstudied.Theresultsdemonstratethatthedetectingcircuitcancapturethereflectedwaveof“cateye”targetandthereflectedwavesignalcontainstiminginfoanddistanceinfoofthetarget,thetargetcouldbeaccuratelylocated.Thestudywilllaythefoundationfor
6、thedesignofvariouslaseractivedetectionsystems.Keywords:APD;laseractivedetection;“cateye”target引言随着光电技术的迅速发展,军用光电系统的性能得到了很大的提高,利用这些高性能光电系统既可以准确、迅速侦查敌方情况,还可以对敌方实施精确打击。这些光电系统的光学窗口对入射光有很强的。收稿日期:2011-03—31作者简介:张瑜(1987一).男.河北无极人.硕士研究生,主要从事光电对抗方面的研究。第4期张瑜,等:激光主动探测电路系统设计
7、与实验研究·87·原路返回特性,即“猫眼”效应Da]。激光主动探测系统正是利用“猫眼”效应原理,通过主动发射激光束对作战区域进行扫描,使用光电探测器接收其反射光并进行信息处理,来实现对光学目标的探测和识别。雪崩光电二极管(avalanchephotodiode,APD)是一种具有内增益能力的光探测器,具有很高的灵敏度,被广泛应用于光纤通信、弱信号检测、激光测距、激光通信、激光雷达、激光敌我识别、星球定向等领域L3.6]。现从APD的检测原理出发,综合考虑激光在传输过程中受到空气、温度、湿度、探测距离等因素的影响,设计了合
8、理的接收放大电路。搭建了APD激光主动探测系统,实现了“猫眼”目标的探测,为APD激光主动探测系统的设计奠定了基础。1APD探测原理雪崩光电二极管(APD)是借助强电场作用产生载流子倍增效应(即雪崩倍增效应)的一种高速光电器件‘7
9、。一般硅和锗雪崩光电二极管的电流增益可达102~103,因此这种管子的灵敏度很高(在A
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