单模VCSEL激光自混和测距系统设计  

The design of laser range finding system using the self-mixing effect in a single-mode VCSEL

作　　者：张瑞玲[1] 刘洪运[2] 

机构地区：[1]电子科技大学,四川成都610054 [2]商丘职业技术学院,河南商丘476100

出　　处：《西南民族大学学报（自然科学版）》2008年第4期758-762,共5页Journal of Southwest Minzu University(Natural Science Edition)

基　　金：国家自然科学基金(60572001)

摘　　要：本文给出了一个基于自混和效应的优化设计的激光测距系统.为了提高系统的测距精度和扩大测量的动态范围,我们使用了差频模拟锁相环(APLL)取代快速傅立叶变换(FFT)对信号进行处理,同时选取合适的三角波电流调制频率fm=400-600 Hz.来对测量系统的性能进行优化.当采样时间是0.1s时,实验结果表明使用了三角波电流调制和差频APLL的测距系统,整个系统的测量动态范围也能达到50～500mm,且精度为2mm.In this paper, an optimization design of laser range finding system using the self-mixing effect in a single-mode vertical-cavity surface-emittlng laser （VCSEL） is proposed. In order to improve the ranging accuracy and expand dynamic range of measurement distance, we apply difference frequency analog phase-locked loop （PLL） instead of Fast Fourier Transform （FFT） signal process, choose the optimum triangular wave frequency fm = 400· 600 Hz. When the sampling time is 0.1 s, the experiment result shows that the ranging accuracy is better than 2 mm and the measurement dynamic range is as large as 50 - 500 mm.

关 键 词：单模VCSEL 自混和效应 差频APLL 精度 

分 类 号：TP212[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]