1 激光发射接收系统

(一)系统技术指标

1、在环境温度-20C+60C下，激光器输出功率可以稳定在±0.1mw内；

2、可以检测激光器输出功率，输出发射端的输出功率及温控信息；

3、输出激光的调制频率和占空比由外触发信号决定；

4、接收器整体密封，可以防止杂散光进入探测器，造成测量误差；

5、发射和接收系统放置在防雨护罩内，保证野外使用得安全性；

6、对发射机、接收机元器件长期使用带来的时漂及温漂要有校正技术或相应的校正周期至少保证在半年以上；

7、接收到的激光信号以0～9V电压的形式提供

(二)系统结构及参数

1、激光发射系统

激光发射装置结构如下图。有效出光口径：25mm，倍率为5×，出准直的均匀分布的圆形光斑；光束发散角3mrad。

接线说明：

电源为2芯屏蔽线，外接220V交流电；

脉冲输入与监控信号输出为6芯屏蔽线：黑线为脉冲输入信号“+”，白线为脉冲输入信号“—”；红线为监控电流（激光功率）信号“+”，黄线为监控电流（激光功率）信号“—”；蓝线为温度监控信号“+”，紫线为温度监控信号“—”。

扩束镜 光纤接头

激光器 激光

驱动 防雨外壳

电源

脉冲输入与监控信号输出 图1 发射系统结构 2 激光光源

激光器峰值波长：输出功率：0 - 80mw可调（此实时发射功率检测信号能送给AD卡采集，精度为0.1mw，采集形式为电压信号），具体指标如下：

功率变化对应电压变化见下表

功率(mw) 0 5 10 20 30 40 50 60 70 80

电压（mv） 50 65 75 90 105 120 135 150 165 180

输出激光的调制频率：TTL电平外触发 0–100K，占空比1：1；

激光器双向温控（设置值为25±0.5℃，此温度为激光器最佳工作温度，此温度信号可以送给AD卡采集，采集形式为电压，温度电压变化关系见下表）；

温度（ºC） 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

电压（V） 1.20 1.23 1.26 1.29 1.32 1.35 1.38 1.41 1.44 1.47 1.50 3 2、激光接收系统

激光接收系统机构如图

接线说明：

电源为2芯屏蔽线，外接220V交流电；

信号输出为4芯插头：红线为输出信号“+”，白线为输出信号“—”。

接收物镜结构如下图：

= 76.2mm，有效通光口径90%； fˊ=175.0mm，fb=165.8mm， Tc=14.0mm，Te=5.6mm，Weight=115 g

图3 物镜结构

干涉滤光片：850±5nm，峰值透光率为54.5%，其透过率曲线如下图：接收物镜 滤光片

探测器 接收放大 防雨外壳

电源输入 测试信号输出

图2 接收系统结构 4

5

探测器：PIN硅光二极管，光敏面直径2mm，实测结果见下表：

探测器结构如图4.

放大器相关资料见附件5；

附件列表：

附件1 激光发射驱动电路原理图

附件2 激光接收放大电路原理图

附件3 放大器相关资料 测试项目 暗电流 响应度 结电容 正向电压

测试条件 VR=15V λ=0.9μm

VR=15V VR=15V

F=1MHz I F=1mA

测 量 值 2nA 0.51μA/μW 4.5 Pf 0.65 V

环境条件 温度21 ℃ ； 湿度 51%

1 3

空 1 3

RL Vout

管壳背面图 器件使用简图

图4 探测器 6

附件1 激光发射驱动电路原理图

附件2 激光接收放大电路原理图

附件3 放大器相关资料