基于双阈值前沿时刻鉴别的高频脉冲激光测距系统

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简介：
本研究开发了一种新型高频脉冲激光测距系统，采用独特的双阈值前沿时刻鉴别技术，显著提升了距离测量精度与响应速度。百千赫兹量级测量重复频率和亚厘米量级测量精度的脉冲激光测距系统是当前激光测距研究的一个热点领域。本段落分析并探讨了基于皮秒脉冲激光器的激光测距系统的实现原理与方法，考虑到其极窄的脉宽特性，采用了双阈值前沿时刻鉴别法及电压比较器输出数字信号的脉宽控制技术，并结合TDC-GPX高精度时间数字转换芯片的应用，成功达到了设计目标。实验结果显示：该系统运行稳定可靠，测量重复频率可达500 kHz，单次测距精度范围在4毫米至10毫米之间。

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基于双阈值前沿时刻鉴别的高频脉冲激光测距系统

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本研究开发了一种新型高频脉冲激光测距系统，采用独特的双阈值前沿时刻鉴别技术，显著提升了距离测量精度与响应速度。百千赫兹量级测量重复频率和亚厘米量级测量精度的脉冲激光测距系统是当前激光测距研究的一个热点领域。本段落分析并探讨了基于皮秒脉冲激光器的激光测距系统的实现原理与方法，考虑到其极窄的脉宽特性，采用了双阈值前沿时刻鉴别法及电压比较器输出数字信号的脉宽控制技术，并结合TDC-GPX高精度时间数字转换芯片的应用，成功达到了设计目标。实验结果显示：该系统运行稳定可靠，测量重复频率可达500 kHz，单次测距精度范围在4毫米至10毫米之间。

高精度脉冲激光测距计时系统的設計

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本项目致力于设计一种高精度脉冲激光测距计时系统，采用先进的激光技术和精密计时器，实现远距离、高精度的距离测量。该系统在工业检测、地形测绘及空间探测等领域具有广泛的应用前景。本段落提出了一种应用于脉冲激光测距的高精度计时系统设计方案，并详细介绍了系统的硬件组成及控制程序设计。该计时系统以16位微控制器芯片MSP430F149为基础，采用基于延迟线原理的专用计时芯片TDC-GP2进行精密时间测量，实现了对时间间隔的精确计时以及对数据的提取、显示和保存功能。实验结果表明，该系统的计时精度可达100皮秒（ps），能够实现厘米级精度且高重频的脉冲激光测距，并具有广泛的应用前景。

脉冲激光测距系统的算法研究

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本研究聚焦于开发高效能的脉冲激光测距系统中的关键算法，旨在提高测量精度、距离和速度性能，为自动化导航与遥感技术提供强有力的技术支持。随着激光测量技术的广泛应用，提高激光测距精度成为研究热点。本段落首先介绍脉冲式激光测距原理，并采用门限法去除回波噪声以精确检测信号。为了有效提升测量精度，文章讨论了几种减少时间间隔误差的方法，并结合系统需求，在现场可编程门阵列（FPGA）中提出了一种将脉冲计数法与时间数字转换法相结合的方案来提高时间间隔测量精度。实验结果表明，所采用的测距算法显著提高了测量精度。

基于游标原理的高效高精度脉冲激光测距技术

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本研究提出了一种基于游标原理的高效高精度脉冲激光测距技术，通过优化测量算法和硬件设计，显著提升了距离测量的准确度与效率。本段落提出了一种适用于运动目标的快速高精度距离测量方法。该方法结合了正弦基准时间间隔测量技术和游标时钟控制脉冲发射技术，能够实现对移动物体的精确测距。首先，利用正弦信号作为参考标准来测定激光脉冲从传感器到目标往返的时间，并以此估算初始的距离值；接着采用游标时钟控制脉冲发射的方式，在正弦波0点处选取线性段为定时特征点，从而获得高分辨率的数据。最后以该特定时刻对应的游标时间作为定点发送脉冲的基准，通过多次测量并取平均值得到最终结果。实验数据显示：当激光器输出功率设定在1毫瓦时，在没有合作目标参与的情况下，于300米测程内实现了±(3毫米+2×10^-6×D)（其中D为实际距离）的精确度，并且整个测量过程耗时仅需5毫秒。该系统的设计简洁、成本低廉并且易于实现。

关于脉冲式激光测距系统的探究_蔡红霞.caj

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本文探讨了脉冲式激光测距系统的工作原理及其在不同领域的应用，并分析了该技术的优势与局限性。激光测距仪的发展趋势包括小型化、低功耗、智能化、高精度以及对人眼安全。目前的激光测距仪存在抗干扰能力弱、测量精度不足及系统能耗较高的问题，而数字技术具有较强的抗干扰能力和较低的功耗，可以提升系统的探测性能。本段落在传统脉冲式激光测距系统的基础上增加了回波信号分析处理模块来提高整个系统的测量精确度和量程范围。传统的脉冲式激光测距系统主要由三部分组成：发射模块、接收模块以及回波信号处理单元。其中，发射端运用了经典的激光技术；而在接收环节，则利用高速AD将接收到的反射光信号迅速转化为数字形式。至于信号处理方面，则通过FPGA编程实现数据缓存及预处理，并负责整个系统的时钟控制、逻辑操作与时序协调等功能。

基于虚拟像的高重复频率脉冲光纤激光器

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本研究聚焦于开发一种创新型高重复频率脉冲光纤激光器，通过引入虚拟像技术优化激光性能，以实现高效稳定的激光输出。高重复率（HRR）的脉冲光纤激光器在多个领域引起了广泛关注。为了有效实现光纤激光器中的高重复率脉冲，耗散四波混频锁模是一种有前途的方法。在这项工作中，我们展示了一种基于虚拟影像相位阵列（VIPA）的高重复率脉冲光纤激光器，VIPA在此作为梳状滤波器使用。由于VIPA具有高光谱分辨率和低偏振敏感度的特点，可以获取高质量且稳定的30 GHz脉冲。

基于脉冲激光二极管光源的光声成像系统

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本研究开发了一种基于脉冲激光二极管光源的光声成像系统，利用光学与声学技术结合，实现生物组织内部结构的高分辨率成像。我们使用了一种具有价格低、体积小、结构紧凑且重复率高的脉冲激光二极管来构建一套C扫描模式的光声成像系统，并通过三维可视化技术获得了被测样品的二维及三维图像。在实验中，该系统采用前向接收方式获取光声信号，其中激光二极管和超声探测器保持相对固定的位置。实验结果显示，此系统的横向分辨率为0.5毫米，信噪比达到了20.6分贝（dB），A扫描速度为每帧0.16秒。此外，该脉冲激光二极管的单个脉冲能量仅为14微焦耳，并且整个成像设备体积小巧，尺寸约为10厘米×3厘米×3厘米。鉴于上述特点，这种光声成像系统有望成为一种低成本、实时性高并且便携式的生物组织无损检测工具。

关于采用TDC_GP2进行远程脉冲激光测距的研究

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本研究探讨了利用TDC_GP2芯片实现远程脉冲激光测距技术的可能性与性能优化，旨在提升长距离目标检测精度和效率。基于TDC_GP2的远距离脉冲式激光测距的研究主要探讨了如何利用时间数字转换器(TDC_GP2)实现高精度、长距离的激光测距技术。该研究深入分析了脉冲式激光测距的工作原理及其在不同应用场景中的优势，同时针对现有技术中存在的问题提出了改进方案和优化措施。通过实验验证，证明了TDC_GP2在提高测量准确度和可靠性方面的有效性，并为未来的研究提供了理论依据和技术支持。

研究多脉冲飞秒激光烧蚀过程中反射率变化对激光烧蚀阈值的影响

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本研究探讨了在多脉冲飞秒激光加工中，材料表面反射率的变化如何影响激光烧蚀阈值，深入分析其内在机理。为了提高飞秒激光微加工的精度，本研究探讨了多脉冲飞秒激光烧蚀积累效应形成的机理。以铜靶为例，采用时域有限差分法（FDTD）求解双温方程，并分析了电子、离子亚系统温度及激光烧蚀阈值随反射率变化的规律。结果显示，在多脉冲激光烧蚀过程中，前一个脉冲会破坏靶材表面结构，导致后续脉冲的反射率下降和烧蚀阈值显著降低。这解释了在多脉冲飞秒激光加工中观察到的烧蚀阈值不断变化的现象。同时表明，在进行多脉冲飞秒激光微加工时，必须考虑反射率的变化对激光烧蚀的影响以实现高精度加工。

SHG_FROG：用于超快激光脉冲频率分辨光学 gating 测量的软件

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SHG_FROG是一款专业的软件工具，专门设计用来执行频率分辨光学 gating (FROG) 测试，以分析和表征超快激光脉冲的特性。 shg_frog 是一款使用SHG FROG技术测量和表征超快激光脉冲的软件工具。若想深入了解FROG，请参考R. Trebino所著《频率分辨光学门控：超短激光脉冲的测量》一书（克鲁维尔，波士顿出版于2002年）。市面上有商业设备可供选择，但价格昂贵；自制设备则能大幅节省成本。本软件库中的代码提供了以下功能： - 用户友好的图形界面，用于获取和展示所谓的FROG轨迹。 - GP (广义投影) 相位检索算法，基于Steven Byrnes的工作，并且能够还原原始脉冲形状。 - 可与该软件良好兼容的硬件组件列表。当然也可以使用其他设备并轻松集成。主窗口包含： - 阶段检索界面：经过Python 3.7测试 - 软件依赖项大多数可以通过pip命令自动安装，包括pyqt5、pyqtgraph、pyyaml、matplotlib和imageio。 - 此外还需自行配置摄像机、移动平台及频谱分析仪。对于后者，请使用来自Allied Vision的相应驱动程序。