激光探测小型化收发系统设计

韩威; 郑翔; 赵柏秦

doi:10.3788/IRLA201746.0906008

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激光探测小型化收发系统设计

韩威, 郑翔, 赵柏秦

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韩威, 郑翔, 赵柏秦. 激光探测小型化收发系统设计[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(9): 906008-0906008(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0906008

引用本文:

韩威, 郑翔, 赵柏秦. 激光探测小型化收发系统设计[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(9): 906008-0906008(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0906008

Han Wei, Zheng Xiang, Zhao Baiqin. Design of miniaturized transmitting-receiving system for laser detection[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(9): 906008-0906008(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0906008

Citation:

Han Wei, Zheng Xiang, Zhao Baiqin. Design of miniaturized transmitting-receiving system for laser detection[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(9): 906008-0906008(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0906008

激光探测小型化收发系统设计

doi: 10.3788/IRLA201746.0906008

1.
中国科学院半导体研究所,北京 100083

详细信息

作者简介:
韩威(1989-)，男，博士生，主要从事激光探测技术及激光器封装方面的研究。Email:hbsjlcw@163.com

中图分类号: TN249

Design of miniaturized transmitting-receiving system for laser detection

1.
Institute of Semiconductors,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100083,China

摘要: 针对激光探测小型化收发系统的设计难点，提出了一种大视场小型化设计方案。将激光器与驱动电路集成在氮化铝基板上，达到提高性能和压缩尺寸的目的。经过理论计算和ZEMAX光学仿真，采用光纤、自由曲面阵列柱透镜及球面柱透镜实现光的整形和会聚，减小轴向尺寸。设计了带放大电路的小体积接收模块。对小型化系统中脉冲电流带来的电磁干扰问题进行分析，采用多种措施屏蔽电磁干扰。最后加工制作了原理样机并进行了测试实验，结果表明：该系统有效抑制了电磁干扰，并能有效探测距离为5 m的目标，验证了小型化技术的可行性。
- 脉冲激光 /
- 收发组件 /
- 光学系统 /
- 小型化 /
- 电磁兼容
Abstract: Aiming at the design difficulty of miniaturized laser transmitting-receiving detection system, a solution for large field of view, miniaturization was proposed. Laser chip and driving circuit were integrated on aluminum nitride substrate, which achieved the purpose of improving performance and dimension compression. According to theoretical calculation and ZEMAX optical simulation, the optical fiber, free surface array cylindrical lens and spherical cylindrical lens were used to realize shaping and convergence of light, which reduced the axial dimension. A small size receiving module with amplified circuit was designed. The electromagnetic interference caused by the pulse current was analyzed in the miniaturized system, further more, a variety of electromagnetic compatibility measures were adopted to shield electromagnetic interference. At last, the initial prototype was made and the experiment of measurement was done. Results show that the system can effectively suppress the electromagnetic interference, and detect the target at the distance of 5 m. Therefore, it verifies the feasibility of the miniaturization technology.
- pulsed laser /
- transmitting-receiving module /
- optical system /
- miniaturization /
- electromagnetic compatibility

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激光探测小型化收发系统设计

doi: 10.3788/IRLA201746.0906008

1. 中国科学院半导体研究所,北京 100083

作者简介:
韩威(1989-)，男，博士生，主要从事激光探测技术及激光器封装方面的研究。Email:hbsjlcw@163.com

收稿日期: 2017-01-10
修回日期: 2017-02-20
刊出日期: 2017-09-25

中图分类号: TN249

关键词:

摘要: 针对激光探测小型化收发系统的设计难点，提出了一种大视场小型化设计方案。将激光器与驱动电路集成在氮化铝基板上，达到提高性能和压缩尺寸的目的。经过理论计算和ZEMAX光学仿真，采用光纤、自由曲面阵列柱透镜及球面柱透镜实现光的整形和会聚，减小轴向尺寸。设计了带放大电路的小体积接收模块。对小型化系统中脉冲电流带来的电磁干扰问题进行分析，采用多种措施屏蔽电磁干扰。最后加工制作了原理样机并进行了测试实验，结果表明：该系统有效抑制了电磁干扰，并能有效探测距离为5 m的目标，验证了小型化技术的可行性。