現代脈衝雷射測距技術

《現代脈衝雷射測距技術》是2016年12月電子工業出版社出版的圖書，作者是周冰、黃富瑜、徐春梅。

基本介紹

• 書名：現代脈衝雷射測距技術
• 作者：周冰、黃富瑜、徐春梅
• ISBN：9787121303449
• 頁數：300頁
• 定價：78元
• 出版社：電子工業出版社
• 出版時間：2016年12月
• 開本：16開

內容簡介

全書共分5章。第1章：緒論，介紹雷射測距技術的主要類型及各自特點。第2章：經典脈衝雷射測距原理及組成，介紹脈衝雷射測距技術的基本原理、雷射發射機、雷射接收機、 套用和發展概況。第3章：高精度脈衝雷射測距技術，介紹脈衝式雷射測距系統的測距誤差、雷射光源的脈寬控制、精確脈衝到達時刻鑑別、精密時間間隔測量。第4章：超遠程脈衝雷射測距技術，介紹超遠程脈衝雷射測距基本理論、單光子探測技術、微弱回波信號檢測技術、基於事件計時器的時間間隔測量。第5章：飛秒脈衝雷射頻率梳絕對距離測量，介紹飛秒光頻梳測距技術發展概況、飛秒光頻梳及其產生、 光頻梳絕對距離測量技術基礎、飛秒光頻梳測距方法、光梳多波長干涉測距的波長選擇和相位信息提取方法。

圖書目錄

第1章緒論 1

1.1 雷射的特點及套用 1

1.1.1 雷射的產生及特點 1

1.1.2 雷射的套用 3

1.2 經典的雷射絕對距離測量方法 15

1.2.1 雷射非干涉測距方法 15

1.2.2 雷射干涉測距方法 18

1.3 脈衝雷射測距技術發展 21

1.3.1 脈衝雷射測距機發展概況 21

1.3.2 脈衝雷射測距技術研究的新方向 22

參考文獻 23

第2章經典脈衝雷射測距原理及組成 25

2.1 基本原理 25

2.1.1 測距原理和組成 25

2.1.2 測距方程 27

2.1.3 最大可測距離和測距精度 29

2.1.4 消光試驗 31

2.2 雷射發射機 31

2.2.1 軍用雷射測距機可選用的雷射器 31

2.2.2 固體雷射器 32

2.2.3 全固態雷射技術 39

2.2.4 人眼安全的固體雷射器 40

2.2.5 喇曼雷射器 44

2.2.6 氣體雷射器 49

2.2.7 半導體雷射器 51

2.3 雷射接收機 54

2.3.1 直接探測雷射接收機 54

2.3.2 外差探測雷射接收機 60

2.3.3 背景噪聲 62

2.3.4 光電探測器 65

2.3.5 信號的分辨 75

2.4 套用和發展概況 78

2.4.1 發展概況 78

2.4.2 裝備和研製現況 79

2.4.3 新一代軍用雷射測距機的研製 81

參考文獻 84

第3章高精度脈衝雷射測距技術 86

3.1 脈衝式雷射測距系統的誤差分析 86

3.1.1 系統誤差 86

3.1.2 隨機誤差 89

3.1.3 脈衝雷射測距系統的總誤差 92

3.2 雷射光源的脈寬壓縮和控制 93

3.2.1 調Q雷射器脈寬壓縮 93

3.2.2 光纖雷射器的脈寬壓縮技術 111

3.2.3 半導體雷射器的脈寬控制 120

3.3 精確脈衝到達時刻鑑別 122

3.3.1 脈衝前沿鑑別及其改進 123

3.3.2 恆定比值時刻鑑別及其改進 127

3.3.3 過零時刻鑑別及其改進 129

3.4 精密時間間隔測量 134

3.4.1脈衝計數法的測量誤差 134

3.4.2 時間放大測量 135

3.4.3 計數器及計數方法的改進 139

3.4.4 基於數字移相等效時鐘的時間間隔測量及實現 148

3.4.5 遊標卡尺測量技術 154

3.4.6 時間間隔的內插測量 157

3.4.7 時間間隔的“粗”“細”組合測量 169

參考文獻 174

第4章超遠程脈衝雷射測距技術 179

4.1 引言 179

4.2 超遠程脈衝雷射測距基本理論 179

4.2.1 實現原理與系統結構 179

4.2.2 雷射測距方程 182

4.2.3 光子探測機率方程 183

4.3 單光子探測技術 184

4.3.1 APD工作模式與單光子計數原理 185

4.3.2 GM-APD雪崩抑制技術 187

4.3.3 GM-APD單光子探測器性能參數 191

4.4 微弱回波信號檢測技術 195

4.4.1 信號積累技術 195

4.4.2 匹配濾波技術 197

4.4.3 相關檢測技術 200

4.4.4 高階統計檢測技術 201

4.4.5 虛警抑制 203

4.5 基於事件計時器的時間間隔測量 205

4.4.1 事件計時器原理 205

4.4.2 A032-ET計時器 207

參考文獻 210

第5章飛秒脈衝雷射頻率梳絕對距離測量 214

5.1 概述 214

5.1.1 光學頻率梳絕對距離測量技術需求背景 214

5.1.2 傳統雷射測距方法的局限 216

5.1.3 飛秒光頻梳測距技術發展概況 218

5.1.4 光頻梳測距技術研究中的關鍵問題 224

5.2 飛秒光頻梳及其產生 227

5.2.1 光學頻率梳 227

5.2.2 光頻梳的產生 230

5.3 光頻梳絕對距離測量技術基礎 233

5.3.1 多波長干涉測距及其合成波長 233

5.3.2 合成波長干涉測量的級間過渡條件和逐級精化理論 240

5.3.3 合成波長測距的誤差分析 244

5.4 飛秒光頻梳測距方法 246

5.4.1 頻率梳齒間干涉相位測距法 246

5.4.2 脈衝飛行時間與互相關干涉聯合測距法 249

5.4.3 頻率梳光譜分辨干涉測距法 253

5.4.4 參考光學頻率梳的多波長干涉測距法 256

5.4.5 TOF、MWI和SRI組合測量測距法 257

5.4.6 雙飛秒頻率梳外差測量 261

5.4.7 雙光梳多外差絕對測距方法 263

5.4.8 基於外差雙光學頻率梳的多波長干涉測距方法 274

5.5 光梳多波長干涉測距的波長選擇和相位信息提取方法 280

5.5.1 光梳多波長絕對測距的波長選擇 280

5.5.2 多波長干涉測距相位信息提取方法 286

參考文獻 289