四象限光电探测器检测与应用的模型法

摘要

本发明公开了一种新颖、简洁、实用的四象限光电探测器检测与应用的模型法。该方法通过建立四象限光电探测器光路数学模型,即探测器输出电信号的特征参数与探测器光路参数之间的确定函数关系反推出探测器光路的参数,从而实现无须通过标定实验获得样本数据,无须为将探测器安装在基准位置每次检测都对探测器光路进行反复多次调节,即可实现四象限光电探测器本身质量是否合格的检测,以及探测器在旋转体三自由度位移的检测等应用。因为不需要做标定实验样本,不需要建立高精度的多维自由度标定装置。因为探测器在实际应用时不需要进行光路调节,因此大大提高了探测器质量检测,或三自由度位移检测的检测速度。

主权项

1.一种四象限光电探测器检测与应用的模型法，其特征在于：包括以下步 骤： 1)确定探测器光路参数(以下简称光路参数)，提取探测器输出电信号u_x和 u_y的特征参数(以下简称特征参数)，建立以光路参数为自变量与输出电信号u_x和u_y的关系式——正模型； 正模型函数关系式：2)由正模型产生光路参数与输出电信号u_x和u_y特征参数之间的数据样本 后，建立正模型的反模型，即由u_x和u_y特征参数为输入量求得光路参数； 探测器光路参数选用、ψ、η、R、f、l、β、m，其中β为探测器入射 光的扫描角，R、f、l、m为探测器本身的基本参数： R：探测器凸透镜半径； l：探测器光敏面与凸透镜之间的距离； m：探测器支架的探测器安装深度； f：探测器上凸透镜的焦距； 其中、ψ、η表征探测器空间安装状态偏离基准位置有关的偏离度，它们 是： ：探测器俯仰、方位偏离的位置角； ψ：探测器俯仰、方位偏离的偏离角度； η：探测器发生横滚偏离时的偏离角度； 也可以用其它相关角表示，或选用其它表征三维空间状态的参数； 输出电信号是四象限光电探测器四个区域I、II、III、IV的输出电信号u_I、 u_II、u_III、u_IV按照如下关系合成所得：也可以是还可以是u_I、u_II、u_III、u_IV的其它组合形式，如对角和差，或相乘、除等形 式。