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用于确定雪崩光电二极管的增益系数的方法和电子设备技术

技术编号:40929315 阅读:10 留言:0更新日期:2024-04-18 14:51
公开了用于确定雪崩光电二极管的增益系数的方法和电子设备。用于确定雪崩光电二极管APD的增益系数的方法包括:接收APD的光电流曲线的数据;基于所接收的数据,确定APD的开启电压;以及基于所确定的APD的开启电压,计算APD的增益系数,其中,基于所接收的数据确定APD的开启电压包括:从所接收的电压数据中选出落在预设范围内的电压数据,该预设范围是基于针对相同型号的多个APD预先确定的开启电压范围和击穿电压范围而确定的,以及针对所选出的电压数据,通过对相应的光电流数据求对数来对光电流数据进行转换,计算转换后的光电流数据相对于电压数据的导数,并且将与最大的导数值对应的电压数据确定为APD的开启电压。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及用于确定雪崩光电二极管(apd)的增益系数的方法和电子设备、存储介质、以及计算机程序产品。本公开还涉及包括apd的阵列的激光雷达以及包括激光雷达的车辆。


技术介绍

1、激光雷达,又称为激光探测和测距系统(lidar或ladar),其通过向目标对象发射激光光束并接收从目标对象反射的光束来测量目标对象的位置、速度等信息。

2、激光雷达有着广泛的应用领域。例如,激光雷达被预期用于自主或半自主车辆中。又例如,激光雷达还被预期用于机器人设备中。

3、通常,apd的阵列被用作激光雷达的光电探测器。apd的增益系数(gain factor)是器件的一个重要参数,其表征了apd对光电流的放大倍数。更大的增益系数意味着更好的探测灵敏度。


技术实现思路

1、根据本公开的第一方面,提出了一种用于确定apd的增益系数的方法,该方法包括:接收apd的光电流曲线的数据,其中所接收的数据包括表示对apd施加的电压的电压数据以及表示从apd输出的光电流的光电流数据,光电流数据随着电压数据的改变而变化;基于所接收的数据,确定apd的开启电压;以及基于所确定的apd的开启电压,计算apd的增益系数,其中,基于所接收的数据确定apd的开启电压包括:从所接收的电压数据中选出落在预设范围内的电压数据,该预设范围是基于针对相同型号的多个apd预先确定的开启电压范围和击穿电压范围而确定的,以及针对所选出的电压数据,通过对相应的光电流数据求对数来对光电流数据进行转换,计算转换后的光电流数据相对于电压数据的导数,并且将与最大的导数值对应的电压数据确定为apd的开启电压。

2、根据本公开的第二方面,提出了一种激光雷达,包括:光源,被配置成发射光;扫描器,被配置成引导光以扫描目标对象;以及光接收器,被配置成检测由目标对象反射的光,该光接收器包括apd的阵列,其中,apd的阵列中的每个apd的增益系数是使用根据第一方面所述的方法而被确定的,从而能够基于每个apd的增益系数对所检测的光进行补偿以避免检测结果的失真。

3、根据本公开的第三方面,提出了一种车辆,包括:根据第二方面所述的激光雷达。

4、根据本公开的第四方面,提出了一种电子设备,包括:处理器;以及通信耦接到处理器并且存储计算机可读指令的存储器,所述计算机可读指令在由处理器执行时,使得电子设备执行根据第一方面所述的方法。

5、根据本公开的第五方面,提出了一种存储有计算机可读指令的非瞬态计算机可读存储介质,所述计算机可读指令在由电子设备的处理器执行时,使得电子设备执行根据第一方面所述的方法。

6、根据本公开的第六方面,提出了一种包括计算机可读指令的计算机程序产品,所述计算机可读指令在由电子设备的处理器执行时,使得电子设备执行根据第一方面所述的方法。

7、从参考附图的以下描述中,本公开其他特征和优点将变得清楚。

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【技术保护点】

1.一种用于确定雪崩光电二极管APD的增益系数的方法,其特征在于,该方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述预设范围包括下限值和上限值,该下限值是根据预先确定的开启电压范围的最小值确定的,该上限值是根据预先确定的开启电压范围的最大值以及预先确定的击穿电压范围的最小值确定的。

3.根据权利要求1所述的方法,其中,基于所接收的数据确定APD的开启电压还包括:从所选出的电压数据中去除与源表的一个或多个量程切换点对应的电压数据,该源表用于测量从APD输出的光电流。

4.根据权利要求1所述的方法,其中,将与最大的导数值对应的电压数据确定为APD的开启电压包括:将与最大的导数值对应的电压数据以及预设值的和确定为APD的开启电压,所述预设值是大于等于1伏特且小于等于3伏特的值。

5.根据权利要求1所述的方法,其中,基于所确定的APD的开启电压计算APD的增益系数包括:

6.根据权利要求1所述的方法,其中,基于所确定的APD的开启电压计算APD的增益系数包括:

7.根据权利要求1所述的方法,其中,APD包括InGaAs APD以及硅基APD。

8.根据权利要求1所述的方法,其中,光电流曲线的数据是在将预设功率的光耦合到APD中并且向APD施加步进电压的情况下通过使用源表测量与步进电压对应的光电流而得到的。

9.根据权利要求5或6所述的方法,其中,APD的在开启电压处的暗电流数据以及APD的在目标电压处的暗电流数据是在无光条件下向APD施加开启电压和目标电压的情况下通过使用源表测量与所施加的电压对应的暗电流而得到的。

10.根据权利要求1所述的方法,其中,计算转换后的光电流数据相对于电压数据的导数包括根据下式来计算导数:

11.一种激光雷达,其特征在于,包括:

12.一种车辆,其特征在于,包括:根据权利要求11所述的激光雷达。

13.一种电子设备,其特征在于,包括:

14.一种存储有计算机可读指令的非瞬态计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读指令在由电子设备的处理器执行时,使得电子设备执行根据权利要求1-10中任一项所述的方法。

15.一种包括计算机可读指令的计算机程序产品,其特征在于,所述计算机可读指令在由电子设备的处理器执行时,使得电子设备执行根据权利要求中1-10任一项所述的方法。

16.一种用于确定雪崩光电二极管APD的增益系数的装置,其特征在于,该装置包括:

17.根据权利要求16所述的装置,其中,开启电压确定部件还包括:跳变点排除部件,该跳变点排除部件被配置成从所选出的电压数据中去除与源表的一个或多个量程切换点对应的电压数据,该源表用于测量从APD输出的光电流。

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【技术特征摘要】

1.一种用于确定雪崩光电二极管apd的增益系数的方法,其特征在于,该方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述预设范围包括下限值和上限值,该下限值是根据预先确定的开启电压范围的最小值确定的,该上限值是根据预先确定的开启电压范围的最大值以及预先确定的击穿电压范围的最小值确定的。

3.根据权利要求1所述的方法,其中,基于所接收的数据确定apd的开启电压还包括:从所选出的电压数据中去除与源表的一个或多个量程切换点对应的电压数据,该源表用于测量从apd输出的光电流。

4.根据权利要求1所述的方法,其中,将与最大的导数值对应的电压数据确定为apd的开启电压包括:将与最大的导数值对应的电压数据以及预设值的和确定为apd的开启电压,所述预设值是大于等于1伏特且小于等于3伏特的值。

5.根据权利要求1所述的方法,其中,基于所确定的apd的开启电压计算apd的增益系数包括:

6.根据权利要求1所述的方法,其中,基于所确定的apd的开启电压计算apd的增益系数包括:

7.根据权利要求1所述的方法,其中,apd包括ingaas apd以及硅基apd。

8.根据权利要求1所述的方法,其中,光电流曲线的数据是在将预设功率的光耦合到apd中并且向apd施加步进电压的情况下通过使用源表测量与步进电压对应的光电流而得到的。<...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈景源张乃川石拓
申请(专利权)人:北京一径科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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