研究目的
通过提出一种灵活的PSD非线性校正方法以及基于PSD的移动激光中心定位新思路,以提高PSD的检测精度。
研究成果
该研究通过非线性校正和基于PSD的移动激光中心定位新方法,成功将二维PSD的激光中心定位精度提高了约32%(采用误差曲面插值法),且Pratt算法实现了对激光光斑重心轨迹的高精度拟合。
研究不足
该研究面临一些局限性,例如当光斑在PSD边界区域旋转时会产生边缘效应,导致位置失真。PSD的非线性和边缘效应无法完全避免。
1:实验设计与方法选择:
本研究设计了一个围绕固定轴旋转且具有可控旋转精度的激光装置系统。通过检测并处理旋转光斑在PSD表面上的重心轨迹,获取激光中心位置。
2:样本选择与数据来源:
实验采用滨松光子学的二维枕形PSD和可调光束尺寸的半导体激光管。
3:实验设备与材料清单:
包括二维枕形PSD、半导体激光管、固定轴旋转装置及三维数控平台。
4:实验步骤与操作流程:
将激光束投射至PSD表面,控制旋转装置使激光束旋转。采集并处理PSD的电极信号以校正非线性误差,拟合激光光斑的重心轨迹。
5:数据分析方法:
通过误差曲面插值法实现非线性校正,并采用基于代数拟合的Pratt方法处理重心轨迹。
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2-D pincushion PSD
Hamamatsu Photonics
Detects the gravity center position of the laser spot on its photosensitive surface.
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Semiconductor laser tube
Generates a laser beam with adjustable size.
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Fixed-axis rotating device
Rotates the laser beam around a fixed axis with controlled rotation accuracy.
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