一种基于线性灵敏光子探测器的近红外激光测距方法

摘要

本发明涉及一种基于线性灵敏光子探测器的近红外激光测距方法，属于激光测距和微弱红外光探测类。该测距系统基于脉冲激光飞行时间测距法，利用PIN光电二极管与掺铒光纤放大器（EDFA）相结合实现基于外部增益的线性灵敏光子探测，即检测不同强度回波光，从而获取距离信息，同时根据具体返回光子数判断被测目标材料，实现不同距离不同目标物的精确测量。与其他灵敏光子探测相比，该方案通过调节EDFA增益倍数可实现单光子至多光子水平返回光线性探测，即光子数可分辨探测，大大提高了激光测距的工作范围，使其同时满足近、中、远程激光测距的需求，并实现被测目标材料的快速分辨。

主权项

一种基于线性灵敏光子探测器的近红外激光测距方法，其特征在于，激光发射及收集系统中激光器测距中1550nm近红外激光器通过激光发射系统出射到目标物，同时启动时间相关单光子计数器开始工作，目标物漫反射回的返回光则通过激光收集系统收集送入光子探测器；光子探测器对接收的光信号经过放大调节和信号过滤，再通过线性光电二极管转换成电信号送入时间相关单光子计数器，该电信号的幅度与返回光子数目成正比；时间相关单光子计数器记录返回光子时间及数目，通过测距公式s=ct/2计算被测目标物的距离，其中c为该波段激光在空气中的传输速度，t为激光脉冲飞行时间；通过具体返回光子数目判断出被测目标物的表面漫反射率，从而判断目标物的材料。