[發明專利]一種激光發射與接收系統的溫度補償方法

在審

• 申請號: 202110082169.6
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112965051A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 王偉毅
• 申請（專利權）人: 杭州巨星科技股份有限公司
• 主分類號: G01S11/12
• 分類號: G01S11/12;G01K7/16
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本發明公開了一種激光發射與接收系統的溫度補償方法，包括以下步驟：預先進行參數記錄：改變環境溫度，采集并記錄系統的溫度、工作電壓、激光發射模塊的發光強度和接收模塊的放大倍數；根據上述數據擬合出溫度特性曲線；根據實際使用時采集到的系統溫度，結合溫度特性曲線，調整工作電壓，使激光發射模塊和接收模塊工作在穩定狀態。本發明的實質性效果包括：僅需要檢測系統溫度，根據事先得到的溫度特性曲線對工作電壓進行調整，即可實現溫度補償，不再依賴復雜的溫度補償裝置，節省成本，提高效率。

技術領域

本發明涉及溫度補償領域，特別涉及一種激光發射與接收系統的溫度補償方法。

背景技術

激光測距核心是發射與接收系統。系統的關鍵器件激光二極管和雪崩光電二極管對溫度比較敏感，且個體差異較大。不同溫度下的穩定性直接影響到產品的性能及安全。

傳統激光二極管溫度控制方式，需要在激光器內部集成光電二極管，用于監控激光功率，并通過搭配的自動功率控制電路，實現不同溫度下激光功率的穩定輸出。雪崩光電二極管也需要搭配基準混頻模塊等方式，通過信號判斷來完成調整。如授權公告號CN103279149B的發明公開了一種溫度補償式恒溫激光器，其包括有由上至下層疊設置的一激光器主體、一恒溫熱沉組件及一流體熱沉組件，恒溫熱沉組件上設有一溫度補償裝置及一恒溫熱沉溫度采集裝置，流體熱沉組件上設有一流體熱沉溫度采集裝置，該流體熱沉內設有腔體，且該腔體包括有一入口及一出口，激光器還包括有一流體輸出裝置及一數據處理單元，流體輸出裝置、溫度補償裝置、恒溫熱沉溫度采集裝置及流體熱沉溫度采集裝置均電連接于該數據處理單元。

但現有技術的溫度補償方案結構復雜且成本較高。

發明內容

針對現有技術的溫度補償方案結構復雜且成本較高的問題，本發明提供了一種激光發射與接收系統的溫度補償方法，通過預先擬合溫度特性曲線，并在實際運行時僅需要采集溫度，根據曲線對電參數進行調整，實現實時的溫度補償，不再需要復雜的補償裝置。

以下是本發明的技術方案。

一種激光發射與接收系統的溫度補償方法，包括以下步驟：

預先進行參數記錄：改變環境溫度，采集并記錄系統的溫度、工作電壓、激光發射模塊的發光強度和接收模塊的放大倍數；根據上述數據擬合出溫度特性曲線；根據實際使用時采集到的系統溫度，結合溫度特性曲線，調整工作電壓，使激光發射模塊和接收模塊工作在穩定狀態。

本發明僅需要檢測系統溫度，根據事先得到的溫度特性曲線對工作電壓進行調整，即可實現溫度補償，不再依賴復雜的溫度補償裝置，節省成本，提高效率。

作為優選，所述工作電壓的調整方式為改變PWM占空比。通過輸出PWM占空比變化來調整激光發射模塊的功率或接收模塊的放大倍數。其中接收模塊一般還需要結合LC振蕩電路以產生不同的電壓。

作為優選，所述系統的溫度由溫度傳感模塊采集，所述溫度傳感模塊利用NTC電阻檢測激光發射模塊和接收模塊所在位置的溫度，并最終轉換為電信號輸出。

作為優選，所述擬合出溫度特性曲線的過程包括：以系統的溫度為橫坐標，以激光發射模塊的發光強度或接收模塊的放大倍數為縱坐標，根據記錄的數據進行曲線繪制并擬合。

作為優選，所述擬合出溫度特性曲線的過程還包括：以系統的溫度為橫坐標，保持激光發射模塊的發光強度和接收模塊的放大倍數不變，以工作電壓PWM占空比為縱坐標，根據記錄的數據進行曲線繪制并擬合。

作為優選，所述激光發射模塊的功能器件為激光器LD，所述發光強度為激光器LD的發光強度。

作為優選，所述接收模塊的功能器件為雪崩光電二極管APD，所述放大倍數為雪崩光電二極管APD的放大倍數。