线阵APD探测器的脉冲式一维非扫描激光雷达系统设计

"基于线阵APD探测器的脉冲式一维非扫描激光雷达系统" 本文详细阐述了一种采用线阵APD（ Avalanche Photodiode Array）探测器的脉冲式一维非扫描激光雷达（Light Detection and Ranging, LiDAR）系统的设计与实现。非扫描激光雷达摒弃了传统的机械扫描方式，通过精确的时间-of-flight（飞行时间）测量技术，能够在无需物理扫描的情况下获取目标的距离信息。 系统的核心是线阵APD，这是一种高灵敏度的光电探测器，能有效接收由红外脉冲激光器发射的纳秒级激光脉冲。当这些激光脉冲反射回探测器时，线阵APD会将光信号转换为电信号，然后通过多通道并行前置放大电路进行放大。这个电路设计利用模拟开关和高速继电器实现多通道的轮询切换，确保了所有APD通道的稳定工作，同时减少通道间的串扰问题。 在实际应用中，该系统针对6至18米范围内的目标进行了多次距离成像实验，结果显示系统的距离分辨率可达到优于10厘米的水平，各个通道的平均测距标准偏差约为8.6厘米。这一成绩充分证明了系统的高精度和稳定性，为未来开发基于面阵APD的二维非扫描激光雷达奠定了坚实的技术基础。 这种非扫描激光雷达系统的优点在于它能够快速、连续地获取一维距离图像，无需复杂的机械运动部件，从而提高了数据采集的速度和系统的可靠性。此外，由于使用了线阵APD，其探测能力较强，适应于多种环境条件，尤其是在低光照或远距离探测场景下，具有显著的优势。 该文揭示了非扫描激光雷达在精确测距领域的先进性和实用性，线阵APD的应用为优化雷达系统性能提供了新的思路。对于相关领域的研究人员和工程师来说，这项技术的详细介绍和实验验证为他们提供了宝贵的参考，有助于推动激光雷达技术的进步和发展。