基于DSP和位置敏感探測器的多光束位置同步檢測系統(tǒng)的研究.pdf

1、位置敏感探測器(PSD)是基于p-n結(jié)的橫向光電效應(yīng)實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的半導(dǎo)體器件，用來探測入射光點的位置，已被廣泛應(yīng)用于精密測距和定位中?；赑SD的光點位置檢測方法有幅值法和相位法，幅值法在應(yīng)用過程中容易受到背景光等噪聲的影響，致使應(yīng)用范圍受到制約；而相位法具有受背景光的影響小、適合多光束探測、信號處理電路簡單等優(yōu)點，能夠克服幅值法的許多缺點；但是，目前對相位法的研究比較少，還沒有成熟的信號處理電路?；诖?，本文提出了基于DSP和位置敏感

2、探測器多光束位置同步檢測系統(tǒng)。
　　 本文介紹了PSD的研究狀況和應(yīng)用領(lǐng)域，在分析了Lucovusky方程和RC傳輸線模型的基礎(chǔ)上，研究了PSD相位法位置檢測原理；為了能夠精確的測量PSD輸出信號的相位，提出了全相位FFT數(shù)據(jù)處理方式，并對全相位FFT進(jìn)行了理論推導(dǎo)，得到了測量PSD輸出信號相位的方法。接著設(shè)計了PSD多光束位置同步檢測系統(tǒng)的總體方案，以總體方案為基礎(chǔ)分析了檢測系統(tǒng)所需要的器件并對器件進(jìn)行了選型；根據(jù)檢測系統(tǒng)的特

3、點，設(shè)計了檢測系統(tǒng)的軟件部分和硬件部分。對檢測系統(tǒng)的實驗平臺進(jìn)行了介紹，搭建了檢測系統(tǒng)的實驗平臺，進(jìn)行了一維PSD和二維PSD的標(biāo)定實驗和位置檢測實驗，最后對實驗誤差進(jìn)行了分析，并提出了減小誤差的措施。
　　 實驗表明，PSD輸出電流信號的相位差與光點的位置存在著明顯的線性關(guān)系，這與理論推導(dǎo)的結(jié)果相符合；在調(diào)制頻率允許的范圍內(nèi)，隨著調(diào)制信號頻率的增加，PSD的轉(zhuǎn)換靈敏度也在增加，但是相位差-位置曲線的線性度會下降。PSD的位置檢