激光发射接收系统设计原理.docVIP

上海磐川光电科技有限公司 激光发射接收系统 （激光发射接受） 设计原理 激光发射接收系统（激光发射接受器） 产品概述： 激光发射接收系统器或称激光发射接收器由两部分组成，一是激光发射模块，二是激光接收模块。（如图所示）激光发射器结果特定频率的调制，发射出一条准直极细的激光光束，通过特定波长的激光光电传感器接收到光信号，通过光电转换电路将光信号转换成电信号输出。 2. 产品特点性能参数： 激光准直度高，方向性好； 光束细规则，精确度高； 接收灵敏度高，响应速度快； 信号输出接口灵活。接收到的信号可与通讯标准的信号/工业标准电压匹配； 功耗低；电源要求低，低压直流即可； 使用寿命长； 可控距离长； 体积小，安装方便灵活； 性能参数：Optical and Electrical Characteristics 参数 符号 数值 单位 激光功率（Optical power） 　P 5-100 mW 光束发散度 Divergence RMS) 　 1 mrad 电源电压 Power Voltage 　U 　5/12 DCV 工作电流 Op. Current 　I 　40/100 mA 有效距离eff.distance 　L 0-1/1-1000 m 调制频率modulate 　f 范围内可选 MHz 响应灵敏度 　R 50 us 工作温度Temperature 　To -10~50 oC 3．设计原理 连续型激光器发射接收模块结构框图: 激光器发射接收模块详细电路图解： 3.2.1 激光发射部分：（激光器驱动发射） 该电路激光编码调制采用集成芯片硬件实现，8地址4数据编码。1-8是地址，10-13数据脚。调整Rosc决定振荡频率；14管脚TE是发射使能端，低电平发射有效。 激光发射驱动电路（在激光器中），是APC（自动功率控制）电路驱动，保证激光二极管光功率输出稳定。 3.2.2 激光接收部分：（激光接收、放大检波及解调解码输出） 其中，R1=4.7Ω, R2=220KΩ 接收探测器3DU接收红光波段灵敏度高，响应速度快，响应速度5us~30us； 采用集成接收模块进行检波放大输出 对应U3解调解码芯片，8地址4数据解码输出，1-8是地址，10-13数据脚；地址设置必须和发射地址一致，则数据位可以接收到发射端的数据的高电平信号，对应数据管脚输出高电平，当发射结束后，高电平随之消失。 17脚VT是信号接收确认输出，接收到信号输出高电平；Rosc振荡电阻可选择和发射振荡电阻应对应; 激光器发射接收模块接口说明: 3.3.1 激光发射模块接口说明： 电源接口线和输入信号接口线定义说明如下： 1．电源接口： 1- 电源正极+ 5.0 v , 2 - 电源负极（也是信号输入的负极）。 2．信号输入接口： 3.3.2 激光接收模块接口说明 电源接口线和输出信号接口线定义说明如下： 1．电源接口： 1- 电源正极+ 5 v , 2 - 电源负极（也是信号输入的负极）。 2．信号输出接口：共3根信号输出线，分别为: 1 2 3 1— Do1 ，白色线，通断输出信号，当激光照射到接收端时，输出逻辑1（TTL电平），同时红色信号LED灯暗；当遮挡激光束，接收端未接收到激光时，输出输出逻辑0（TTL电平），同时红色信号LED灯亮。或激光功率相对强弱输出线（模拟信号输出），（即接收到的激光功率转化为电压信号）；（接收管PIN的无放大直接输出） 2— Do2 ，黑色线，信号/电源地，GND; 3— Do3 ，黄色线，通断输出信号，当激光照射到接收端时，输出逻辑0（TTL电平），同时红色信号LED灯暗；当遮挡激光束，接收端未接收到激光时（或激光功率太弱），输出输出逻辑1（TTL电平），同时红色信号LED灯亮。 产品应用： 工业生产机械设备激光安全防护； 仪器设备中加入智能自动化控制； 安全防盗报警； 生产线上产品尺寸精确感应，在线物体检测测量，在线产品计数； 智能机器人激光智能导引 激光测距； 激光空间近距离通讯； 激光自动控制系统； 气体液体化学激光检测（包括浓度等）；化学气相测试； 军事应用邻域：远距离移动目标激光跟踪/激光瞄准等； 恒功率激光发射器 激光探测器 通断逻辑信号输出 光功率转电压输出 1 2 1 2