[发明专利]一种激光发射与接收系统的温度补偿方法在审

专利信息
申请号: 202110082169.6 申请日: 2021-01-21
公开(公告)号: CN112965051A 公开(公告)日: 2021-06-15
发明(设计)人: 王伟毅 申请(专利权)人: 杭州巨星科技股份有限公司
主分类号: G01S11/12 分类号: G01S11/12;G01K7/16
代理公司: 杭州杭诚专利事务所有限公司 33109 代理人: 尉伟敏
地址: 310019 浙江省杭*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 一种 激光 发射 接收 系统 温度 补偿 方法
【说明书】:

发明公开了一种激光发射与接收系统的温度补偿方法,包括以下步骤:预先进行参数记录:改变环境温度,采集并记录系统的温度、工作电压、激光发射模块的发光强度和接收模块的放大倍数;根据上述数据拟合出温度特性曲线;根据实际使用时采集到的系统温度,结合温度特性曲线,调整工作电压,使激光发射模块和接收模块工作在稳定状态。本发明的实质性效果包括:仅需要检测系统温度,根据事先得到的温度特性曲线对工作电压进行调整,即可实现温度补偿,不再依赖复杂的温度补偿装置,节省成本,提高效率。

技术领域

本发明涉及温度补偿领域,特别涉及一种激光发射与接收系统的温度补偿方法。

背景技术

激光测距核心是发射与接收系统。系统的关键器件激光二极管和雪崩光电二极管对温度比较敏感,且个体差异较大。不同温度下的稳定性直接影响到产品的性能及安全。

传统激光二极管温度控制方式,需要在激光器内部集成光电二极管,用于监控激光功率,并通过搭配的自动功率控制电路,实现不同温度下激光功率的稳定输出。雪崩光电二极管也需要搭配基准混频模块等方式,通过信号判断来完成调整。如授权公告号CN103279149B的发明公开了一种温度补偿式恒温激光器,其包括有由上至下层叠设置的一激光器主体、一恒温热沉组件及一流体热沉组件,恒温热沉组件上设有一温度补偿装置及一恒温热沉温度采集装置,流体热沉组件上设有一流体热沉温度采集装置,该流体热沉内设有腔体,且该腔体包括有一入口及一出口,激光器还包括有一流体输出装置及一数据处理单元,流体输出装置、温度补偿装置、恒温热沉温度采集装置及流体热沉温度采集装置均电连接于该数据处理单元。

但现有技术的温度补偿方案结构复杂且成本较高。

发明内容

针对现有技术的温度补偿方案结构复杂且成本较高的问题,本发明提供了一种激光发射与接收系统的温度补偿方法,通过预先拟合温度特性曲线,并在实际运行时仅需要采集温度,根据曲线对电参数进行调整,实现实时的温度补偿,不再需要复杂的补偿装置。

以下是本发明的技术方案。

一种激光发射与接收系统的温度补偿方法,包括以下步骤:

预先进行参数记录:改变环境温度,采集并记录系统的温度、工作电压、激光发射模块的发光强度和接收模块的放大倍数;根据上述数据拟合出温度特性曲线;根据实际使用时采集到的系统温度,结合温度特性曲线,调整工作电压,使激光发射模块和接收模块工作在稳定状态。

本发明仅需要检测系统温度,根据事先得到的温度特性曲线对工作电压进行调整,即可实现温度补偿,不再依赖复杂的温度补偿装置,节省成本,提高效率。

作为优选,所述工作电压的调整方式为改变PWM占空比。通过输出PWM占空比变化来调整激光发射模块的功率或接收模块的放大倍数。其中接收模块一般还需要结合LC振荡电路以产生不同的电压。

作为优选,所述系统的温度由温度传感模块采集,所述温度传感模块利用NTC电阻检测激光发射模块和接收模块所在位置的温度,并最终转换为电信号输出。

作为优选,所述拟合出温度特性曲线的过程包括:以系统的温度为横坐标,以激光发射模块的发光强度或接收模块的放大倍数为纵坐标,根据记录的数据进行曲线绘制并拟合。

作为优选,所述拟合出温度特性曲线的过程还包括:以系统的温度为横坐标,保持激光发射模块的发光强度和接收模块的放大倍数不变,以工作电压PWM占空比为纵坐标,根据记录的数据进行曲线绘制并拟合。

作为优选,所述激光发射模块的功能器件为激光器LD,所述发光强度为激光器LD的发光强度。

作为优选,所述接收模块的功能器件为雪崩光电二极管APD,所述放大倍数为雪崩光电二极管APD的放大倍数。

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