[发明专利]一种用于测量脉冲激光闪光时刻的装置及方法

权利要求书

1.一种用于测量脉冲激光闪光时刻的装置，其特征在于，包括：

接收阵列、探测器阵列、采集板与上位机；其中，

所述接收阵列包括多个激光收光头，每个所述激光收光头对应一个脉冲激光器，设置在相应的所述脉冲激光器的出光口一侧，用于接收所述脉冲激光器产生激光的散射光；

所述探测器阵列包括多个光电探测器，每个所述光电探测器对应一个所述激光收光头，各所述激光收光头分别通过传输光纤连接至相应的所述光电探测器，各所述光电探测器分别通过信号电缆连接至所述采集板；

所述采集板用于接收与记录各所述脉冲激光器的闪光时刻，并将记录结果传输至所述上位机；

所述光电探测器包括光电二极管，所述光电二极管处于反向偏置状态；所述光电探测器还包括第一放大器、第一电阻R1至第四电阻R4、以及第一电容C1至第五电容C5；其中，

所述光电二极管的P极通过第一电阻R1连接模拟地AGND，并通过第三电阻R3连接所述第一放大器的正输入端IN+，所述光电二极管的PAD端连接模拟地AGND，所述光电二极管的N极通过第四电阻R4连接正输入电压，并通过第三电容C3连接模拟地AGND；

所述第一放大器的负输入端IN-通过第二电阻R2连接模拟地AGND；

所述第一放大器的正供电端VCC连接正输入电压，并通过并联的第一电容C1和第二电容C2连接模拟地AGND，其中第二电容C2为有极电容，正极连接正输入电压；

所述第一放大器的负供电端VEE连接负输入电压，并通过并联的第四电容C4和第五电容C5连接模拟地AGND，其中第五电容C5为有极电容，正极连接模拟地AGND；

所述第一放大器的输出端OUT通过相应的信号电缆连接至所述采集板。

2.根据权利要求1所述的用于测量脉冲激光闪光时刻的装置，其特征在于：

所述激光收光头包括弧形接收件、连接固定段和光纤接口；其中，

所述弧形接收件具有透光的弧形面，用于接收光线并汇聚光线至所述光纤接口的中部，所述光纤接口具有中空的插口，用于连接相应传输光纤的端部，所述连接固定段用于连接所述弧形接收件与所述光纤接口，并固定设置在相应的所述脉冲激光器的出光口处。

3.根据权利要求1所述的用于测量脉冲激光闪光时刻的装置，其特征在于：

所述传输光纤采用多模光纤，且直径不小于125μm。

4.根据权利要求1所述的用于测量脉冲激光闪光时刻的装置，其特征在于：

所述采集板包括FPGA芯片与多个采集通道，每个所述采集通道对应一个信号电缆；

所述采集通道包括比较电压产生电路、差分比较电路；所述比较电压产生电路用于提供判定所需的比较阈值电压，输入所述差分比较电路中差分比较器的负输入端；所述差分比较电路用于采集并判定信号是否有效，所述差分比较器的正输入端连接对应的信号电缆，所述差分比较器的输出端接入FPGA芯片；所述FPGA芯片用于监测所述差分比较器输出的信号，并记录相应的所述采集通道的编号和信号到达时刻。

5.根据权利要求4所述的用于测量脉冲激光闪光时刻的装置，其特征在于：

所述比较电压产生电路包括滑动变阻器、第二放大器、第六电阻R6和第七电阻R7；

所述滑动变阻器的一端连接参考电压VREF，一端连接信号地GND，滑动端连接所述第二放大器的正输入端；所述第二放大器的负输入端通过第六电阻R6连接信号地GND，并通过第七电阻R7连接输出端；所述第二放大器的输出端连接所述差分比较电路中差分比较器的负输入端。

6.根据权利要求5所述的用于测量脉冲激光闪光时刻的装置，其特征在于：

所述差分比较电路包括双向稳压管D、第六电容C6、第八电阻R8、第九电阻R9和差分比较器；

信号电缆通过所述双向稳压管D连接信号地GND，通过第九电阻R9连接信号地GND，并通过第八电阻R8和第六电容C6连接所述差分比较器的正输入端。