相位激光测距仪方案设计 学生姓名 专业 学号 指导教师 学院

二〇一六年十一月 摘 要 随着半导体激光器、数字信号处理、精密机械等领域技术的飞跃发展，激光测距仪向着高精度、便携、高速，数字化的方向不断进步。本论文先介绍了激光测距的几种测距方法原理以及国内外现状，着重介绍了相位法测距原理，在这基础上设计了基于相位法测距原理的总体方案。

论文从发射系统和接受系统对总体设计进行了阐述，探讨了激光器选择，光电探测器的选择，光电接受电路，放大电路，混频电路等电路的设计，系统采用了激光二极管作为激光发射器，雪崩二极管作为光电探测器并对系统进行误差分析，最后进行总结和发现不足之处。

关键词 ：激光测距，相位式激光测距，光电检测，误差分析

目录 一绪论....................................................................................................................................... 3 1.1引言............................................................................................................................. 3 1.2激光测距 ..................................................................................................................... 3 1.2.1激光测距简介 .................................................................................................. 3 1.2.2激光测距方法 .................................................................................................. 3 1.3激光测距的优点 ......................................................................................................... 6 1.4国内外研究现状 ......................................................................................................... 6 1.5论文研究内容及章节安排 ......................................................................................... 7 第二章相位激光测距原理以及总体方案 ............................................................................... 7 2.1相位激光测距原理 ..................................................................................................... 7 2.2测相原理 ..................................................................................................................... 9 2.3系统整体方案设计 ................................................................................................... 10 第三章 系统设计部分的选择 ............................................................................................. 11 3.1发射部分 ................................................................................................................... 11 3.1.1激光器的选择 ................................................................................................ 11 3.1.2激光二极管的工作原理 ................................................................................ 11 3.1.3调制发射部分 ................................................................................................ 11 3.2接受电路部分 ........................................................................................................... 12 3.2.1光电探测器的选择 ........................................................................................ 12 3.2.2雪崩二极管工作原理 .................................................................................... 13 3.3光电接受电路设计 ................................................................................................... 13 3.3.1光电接收电路 ................................................................................................ 13 3.3.2放大电路设计 ................................................................................................ 13 3.3.3自动增益控制电路 ........................................................................................ 14 3.4其他需要考虑的电路部分 ....................................................................................... 14 3.4.1混频部分 ........................................................................................................ 14 3.4.2后级放大电路 ................................................................................................ 15 第四章相位式激光测距仪误差分析 ..................................................................................... 15 4.1元器件的稳定性 ....................................................................................................... 16 4.2频率误差 ................................................................................................................... 16 4.3电路系统误差 ........................................................................................................... 17 4.4光电探测器噪声引起的误差 ................................................................................... 17 4.5光学误差 ................................................................................................................... 18 第五章 总结和展望 ............................................................................................................... 18 参考文献 ................................................................................................................................. 20