激光测高仪中雪崩光电二极管的探测性能分析

姚萍萍; 赵欣; 张毅; 赵平建; 涂碧海

高级检索

ISSN 1001-3806CN 51-1125/TN 网站地图

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

激光测高仪中雪崩光电二极管的探测性能分析

姚萍萍 , 赵欣 , 张毅 , 赵平建 , 涂碧海

文章导航 > 激光技术 > 2008 > 32(6): 628-630,634

引用本文:

Citation:

激光测高仪中雪崩光电二极管的探测性能分析

1.
中国科学院, 安徽光学精密机械研究所, 合肥, 230031

作者简介: 姚萍萍(1985- ),女,硕士研究生,主要从事星载激光测高仪电子学方面的研究工作..

通讯作者: 张毅, yzhang@aiofm.ac.cn ;

中图分类号: TN312+.7

Detection characteristics of avalanche photodiode in laser altimeter

1.
Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Hefei 230031, China

Corresponding author: ZHANG Yi, yzhang@aiofm.ac.cn ;

CLC number: TN312+.7

摘要: 光电探测器是影响激光测高仪探测性能的重要器件。为了使探测器性能保持最佳状态,采用了近似算法进行分析。该算法使用近似分布函数来模拟探测器的输出,推导出虚警率与阈值门限和倍增因子三者之间的函数关系,找出虚警率、阈值和增益之间的最佳结合点。实验表明,根据该方法设计的激光测高仪探测器接收电路,可使探测概率和回波信噪比有显著提高。这一结果对激光测高仪目标特性的回波分析和地形地貌3维轮廓重建有很大帮助。
- 光电子学 /
- 激光测高仪 /
- 近似算法 /
- 雪崩光电二极管 /
- 虚警率
Abstract: The photo detector is an important device,which affects the detection capability in laser altimeters.In order to maintain the detector's best performance,an approximation algorithm was developed in which the approximate distribution function was used to simulate the output of the detector,so that the relationship among false detect probability,threshold and detector's gain was obtained,and the best combination of the three parameters were found.The experiment results indicate that the detector's receiver circuit based on the approximation algorithm owns apparent improvement in detect probability and echo signal-to-noise.This result is benefit for analyzing the object characteristics of laser altimeter and rebuilding the three-dimension contour of terrain and physiognomy.
- optoelectronics /
- laser altimeter /
- approximation algorithm /
- avalanche photo diode /
- false detect probability

[1]	HELSTROM C W.Computing the performance of optical receivers with avalanche diode detectors[J].IEEE Transactions on Communication,1988,36(1):61-66.
[2]	DAVIDSON F M,SUN X.Gaussian approximation versus nearly exact performance analysis of optical communication systems with PPM signaling and APD receivers[J].IEEE Transactions on Communication,1988,36(11):1182-1192.
[3]	SUN X,DAVIDSON F M.Receiver characteristics of laser altimeters with avalanche photodiodes[J].IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems,1992,28(1):268-271.
[4]	WANG L,YANG Zh J.Research of backscattered laser energy sith the enegy measurement for large caliber and high energy laser[J].Laser Technology,2006,30(1):43-46(in Chinese).
[5]	PALML S,HART W,HLAVKA D.Geoscience laser altimeter system(GLAS) algorithm theoretical basis document version 3.0[M].Goddard,USA:NASA Goddard Space Flight Center,1999:66-89.
[6]	ABHIRE J B,SUN X,AFZAL R S.Mars orbiter laser altimeter:receiver model and performance analysis[J].Appl Opt,2000,39(15):2440-2460.
[7]	PING Q W,HE P K.Detecting probability and false alarming rate study of digital signal processor of laser ranger[J].Laser Technology,2004,28(5):527-530(in Chinese).
[8]	LI R D,ZHANG Zh P,YANG F M.The selection of optimal wavelength pairs for two-color satellite laser ranging[J].Laser Technology,2005,29(6):645-648(in Chinese).
[9]	McLNTYRE R J.The distribution of gains in uniformly multiplying avalanche photodiodes:theory[J].IEEE Transactions on Electron Devices,1972,19(6):703-713.
[10]	CONRADI J.The distribution of gains in uniformly multiplying avalanche photodiodes:experimental[J].IEEE Transactions on Electron Devices,1972,19(6):713-718.
[11]	SUN B,WANG X B.Range-finding capability of laser range finder by extinction-ratio measurement without target[J].Laser Technology,2004,28(1):82-84(in Chinese).
[12]	EGG Canada Ltd.Photodiode C30954E data sheet[M].Arizona,USA:Electro Optics RCA Inc,1991:1-6.

[1]	吴国秀 , 段发阶 , 郭浩天 . 雪崩光电二极管电外差混频技术及其参量优化. 激光技术, 2015, 39(6): 802-805. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.06.015
[2]	崔云霞 , 牛燕雄 , 颜国强 , 冯丽爽 , 王彩丽 , 张鹏 . 自然地物对星载激光测高仪回波特性的影响. 激光技术, 2012, 36(4): 490-492. doi: 10.3969/j.issn.1001-806.2012.04.013
[3]	蒋丹丹 , 张道成 , 郝春晓 , 王佐鹏 , 陈醒 . 基于激光净空雷达数据的叶片信号提取. 激光技术, 2024, 48(5): 637-642. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2024.05.004
[4]	赵忠伟 , 张玉钧 , 沈超 . 脉冲激光引信光电转换系统的设计. 激光技术, 2012, 36(3): 326-329.
[5]	石英亮 , 张羽 , 孙力军 . 激光器对光电振荡器相位噪声的影响. 激光技术, 2015, 39(6): 761-764. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2015.06.006
[6]	张建新 , 陈永平 , 梁平治 . 硅光电二极管钝化膜的抗辐射性能研究. 激光技术, 2007, 31(1): 83-85.
[7]	张乐 , 秦石乔 , 王省书 , 张宝东 , 任建国 . 用于智能汽车的小型LD激光测距仪. 激光技术, 2005, 29(2): 130-131,168.
[8]	刘贺雄 , 周冰 , 贺宣 , 高宇辰 , 范磊 . APD对湍流大气中激光的双重随机探测过程. 激光技术, 2019, 43(4): 471-475. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.04.007
[9]	潘永漫 , 闫胤洲 , 张永哲 , 王强 , 蒋毅坚 . 负热淬灭对富受主型ZnO微米管光电性能的研究. 激光技术, 2024, 48(6): 838-845. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2024.06.009
[10]	张承铨 . 光电对抗技术发展动向. 激光技术, 2006, 30(3): 238-240.
[11]	吴斌 , 王晓蕾 . 一种可变长度光电基准尺. 激光技术, 2016, 40(5): 734-737. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.05.024
[12]	邹广健 , 张宝富 , 滕义超 , 卢麟 , 葛海波 . 星上光电振荡器的微波信号产生与转发研究. 激光技术, 2017, 41(4): 582-585. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.04.025
[13]	徐伟 , 金韬 , 池灏 . 耦合式光电振荡器的理论与实验研究. 激光技术, 2014, 38(5): 579-585. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.05.001
[14]	江桓 , 吴华君 , 吴云峰 . 一种新型超宽带光电探测模块的研究. 激光技术, 2013, 37(1): 16-19. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.O1.004
[15]	霍联正 . 雪崩光电二极管对空激光测距接收机. 激光技术, 1993, 17(3): 137-141.
[16]	霍联正 . 雪崩光电二极管使激光测距仪测程成倍增加. 激光技术, 1979, 3(2): 59-59.
[17]	霍联正 , 余永琪 . APD-1型硅雪崩光电二极管的激光测距实验. 激光技术, 1981, 5(3): 1-4.
[18]	唐中华 . 激光测距应用中雪崩光电二极管最佳工作状态的再研究. 激光技术, 1992, 16(5): 262-268.
[19]	本刊摘编 . 优质雪崩光电二极管. 激光技术, 1981, 5(4): 17-17.
[20]	文雪冬 . 几种新型雪崩光电二极管. 激光技术, 1983, 7(2): 1-5,11.

点击查看大图

计量

文章访问数: 4721
HTML全文浏览量: 762
PDF下载量: 230
被引次数: 0

激光测高仪中雪崩光电二极管的探测性能分析

通讯作者: 张毅, yzhang@aiofm.ac.cn;

作者简介: 姚萍萍(1985- ),女,硕士研究生,主要从事星载激光测高仪电子学方面的研究工作.

1. 中国科学院, 安徽光学精密机械研究所, 合肥, 230031

收稿日期: 2007-08-07
录用日期: 2007-11-15
网络出版日期: 2008-12-25

关键词:

摘要: 光电探测器是影响激光测高仪探测性能的重要器件。为了使探测器性能保持最佳状态,采用了近似算法进行分析。该算法使用近似分布函数来模拟探测器的输出,推导出虚警率与阈值门限和倍增因子三者之间的函数关系,找出虚警率、阈值和增益之间的最佳结合点。实验表明,根据该方法设计的激光测高仪探测器接收电路,可使探测概率和回波信噪比有显著提高。这一结果对激光测高仪目标特性的回波分析和地形地貌3维轮廓重建有很大帮助。