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脉冲式激光距离传感器技术介绍
资料介绍
一、基本原理与核心概念
脉冲式激光距离传感器是一种通过发射激光脉冲信号，测量脉冲往返飞行时间来计算目标距离的光电测量设备，属于飞行时间法（Time of Flight, ToF）测距技术的典型应用。与连续波调幅激光测距相比，脉冲式激光传感器具备测量距离远、测量速度快、结构相对简化的优势，被广泛应用在工业检测、智能感知、测绘导航等多个领域。
其核心测量逻辑可以概括为三个基本步骤：首先由激光发射器向目标方向发射一个持续时间极短的激光脉冲，该脉冲经空气传播到达被测目标表面后，一部分光会沿原路径反射回传感器的接收端；接收端将反射回来的光信号转换为电信号，同时通过计时电路记录从发射脉冲到接收脉冲之间的时间间隔Δt；最后根据公式d = c×Δt / 2计算得到目标距离，其中c为光在空气中的传播速度，除以2是因为激光脉冲完成了往返飞行过程。
二、核心结构组成
1. 激光发射单元
激光发射单元负责产生符合要求的激光脉冲信号，核心器件是脉冲激光二极管，部分高精度测量场景会选用半导体泵浦固体激光器。激光发射单元一般还包含脉冲驱动电路和发射光学系统：驱动电路负责提供纳秒甚至亚纳秒级的大电流脉冲，驱动激光器输出峰值功率高、脉宽窄的激光脉冲，典型脉宽范围在几纳秒到几十纳秒之间；发射光学系统通过透镜对激光进行准直，压缩激光发散角，使激光可以传播更远距离，同时减少光束扩散带来的能量损失。
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