[發(fā)明專利]用于各種用途的脈沖光照明器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680052358.6
• 申請(qǐng)日: 2016-08-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108028507A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 艾倫·克雷勃伊姆;埃亞爾·萊維;亞歷山大·德拉諾夫斯基;約阿夫·格勞爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 布萊特瓦維森有限公司
• 主分類號(hào): H01S3/00
• 分類號(hào): H01S3/00
• 代理公司: 北京市鑄成律師事務(wù)所 11313
• 代理人: 王珺;徐瑞紅

用于生成具有預(yù)定義上升時(shí)間和下降時(shí)間的至少一個(gè)光脈沖的脈沖光照明器，其包括：半導(dǎo)體光源；與所述光源耦接的電子驅(qū)動(dòng)器；以及與所述電子驅(qū)動(dòng)器耦接的同步控制器，所述電子驅(qū)動(dòng)器包括：與所述光源耦接的有源開(kāi)關(guān)；與所述有源開(kāi)關(guān)和所述控制器耦接的開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器；高壓電源；快速電壓提供器；低壓電源；與所述低壓電源和所述光源耦接的第一開(kāi)關(guān)；與所述高壓電源和所述光源耦接的第二開(kāi)關(guān)；以及與所述光源耦接的能量釋放器，所述光源用于生成和發(fā)射所述光脈沖，所述電子驅(qū)動(dòng)器用于向所述光源提供驅(qū)動(dòng)電流，并且所述控制器用于通過(guò)同步信號(hào)同步所述有源開(kāi)關(guān)的定時(shí)。

技術(shù)領(lǐng)域

公開(kāi)技術(shù)大體上涉及激光系統(tǒng)，并且具體地涉及用于各種系統(tǒng)和應(yīng)用的脈沖光照明器的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

選通成像系統(tǒng)在本領(lǐng)域中是已知的，并且在諸如執(zhí)法、海上和漁業(yè)、醫(yī)學(xué)成像、運(yùn)輸和軍事的許多技術(shù)領(lǐng)域中已經(jīng)被使用。此類系統(tǒng)通常采用光源，諸如激光器，其產(chǎn)生針對(duì)物體或觀察場(chǎng)景的激光脈沖。諸如照相機(jī)的傳感器與激光脈沖的發(fā)射協(xié)調(diào)地定時(shí)以打開(kāi)和關(guān)閉其快門(mén)以從物體或場(chǎng)景接收激光脈沖的反射。接收到的反射隨后可以用于產(chǎn)生物體或場(chǎng)景的圖像以及物體或場(chǎng)景的三維信息。

將用于選通成像系統(tǒng)中的激光脈沖可以以許多不同的方式產(chǎn)生。例如，激光器可以以連續(xù)波(本文簡(jiǎn)稱為CW)模式操作，其中快門(mén)放置在其輸出端處。通過(guò)以各種速度或頻率打開(kāi)和關(guān)閉快門(mén)，可以使CW激光器產(chǎn)生激光脈沖。如本領(lǐng)域中所已知的，諸如鎖模、Q開(kāi)關(guān)和增益開(kāi)關(guān)的技術(shù)也可用于產(chǎn)生激光脈沖。通常，光脈沖，并且具體地激光脈沖基本上是具有有限持續(xù)時(shí)間的電磁能量的突發(fā)，具有明顯清晰的開(kāi)始和結(jié)束時(shí)間。為了在本申請(qǐng)中建立用于指代激光脈沖和光脈沖的通用術(shù)語(yǔ)，現(xiàn)在參考圖1，其是示出現(xiàn)有技術(shù)中已知的光脈沖的各個(gè)部分的曲線圖(大體標(biāo)記為10)。曲線圖10包括X軸12和Y軸14。曲線圖10僅僅是示意性的，并因此不顯示任何數(shù)值。X軸12表示時(shí)間并且Y軸14表示電流，其中電流是流量的量度，并且在圖1中用于表示激光脈沖16的能量。應(yīng)注意，圖1中沒(méi)有示出電壓，但是是隱含的。激光脈沖16是理想化的激光脈沖并且包括許多不同的部分，諸如上升時(shí)間18、脈沖寬度20、下降時(shí)間22以及延遲時(shí)間24。上升時(shí)間18表示電流強(qiáng)度從脈沖寬度20處的電流強(qiáng)度的約10％到90％的增加。下降時(shí)間22表示電流強(qiáng)度從脈沖寬度20處的電流強(qiáng)度的約90％到10％的降低。多條虛線30劃分激光脈沖16的每個(gè)部分的開(kāi)始和結(jié)束。上升時(shí)間18(在這種情況下，從脈沖寬度處的電流強(qiáng)度的0％開(kāi)始)、脈沖寬度20、下降時(shí)間22以及延遲時(shí)間24的組合持續(xù)時(shí)間形成激光脈沖16的周期28。在周期28之后，開(kāi)始形成第二激光脈沖26。如圖1所示，周期28基本上表示隨后脈沖形成之前的脈沖形成的持續(xù)時(shí)間。

激光脈沖16在任意電流A0處開(kāi)始，其可以是零或表示沒(méi)有激光脈沖生成的電流的某個(gè)其他數(shù)字。在上升時(shí)間18期間，激光脈沖16的電流開(kāi)始從A0爬升到A1，其中A1表示激光脈沖16應(yīng)該處于的期望能量和強(qiáng)度。因此上升時(shí)間18表示生成激光脈沖16所需能量所需的持續(xù)時(shí)間。一旦達(dá)到A1的90％，上升時(shí)間18就結(jié)束并且脈沖寬度20開(kāi)始。脈沖寬度20基本上是提及激光脈沖時(shí)指代的激光脈沖，并且是從物體或觀察場(chǎng)景反射回來(lái)并且被傳感器或照相機(jī)接收以獲得關(guān)于物體或場(chǎng)景的信息的全功率激光脈沖。應(yīng)注意，上升時(shí)間18和下降時(shí)間22中的激光脈沖的部分也可以由傳感器或照相機(jī)接收以獲得信息。下降時(shí)間22是激光脈沖16的電流從A1的90％下降到A1的約10％(即，沿著A0的方向)的持續(xù)時(shí)間，因此表示激光脈沖16的終止。延遲時(shí)間24表示激光脈沖16結(jié)束與下一個(gè)激光脈沖(諸如第二激光脈沖26)之間的持續(xù)時(shí)間。上升時(shí)間18也可以被稱為生成激光脈沖的持續(xù)時(shí)間，下降時(shí)間22也可以被稱為激光脈沖終止的持續(xù)時(shí)間，并且脈沖寬度20也可以被稱為維持激光脈沖的持續(xù)時(shí)間。