矩形象限探测器上光斑高精度高速解析虚拟轨迹定位方法技术

本发明专利技术属于非接触式激光测量技术领域，具体涉及一种矩形象限探测器上光斑高精度高速解析虚拟轨迹定位方法；根据入射光斑分布情况构建描述光斑光强分布规律的数学函数及模型，根据矩形探测器光敏面的尺寸确定各个象限的积分区域，并引入误差函数，构建各个矩形象限的虚拟轨迹解析式，最后联立为虚拟轨迹方程组；以传统算法的解作为初始点，利用牛顿迭代法求解出光斑形心位置坐标的精确解；本发明专利技术从原理上消除了盲区和畸变斜椭圆高斯光斑带来的定位误差的同时，大幅降低了未经解析化的虚拟轨迹对斜椭圆光斑中心定位产生的数值误差，并且将求解速度大幅提高近两个数量级。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于非接触式激光测量，具体涉及一种矩形象限探测器上光斑高精度高速解析虚拟轨迹定位方法。

技术介绍

1、四象限探测器(4-qd)属于位置敏感传感器(psd)的一种。由于它具有信号解算电路简单、响应时间短、响应频谱宽、固有噪声水平低、灵敏度和检测分辨率高等优点，已被广泛应用于原子力显微镜、激光制导、光镊技术和量子通讯等各类具有超高精度测量需求的领域。

2、四象限探测器采用先进的光刻技术制造，将一整块由pin光电二极管或apd雪崩二极管阵列组成的光敏面按照笛卡尔坐标系分割为四个大小形状、性能指标完全一致的a、b、c、d四个象限，每个象限背面具有一个电流引脚，探测器背面有一个公共引脚和一个接地引脚。各象限彼此之间不可避免产生的沟道被称为“盲区”，它会导致光能损失从而降低测量精度，因此在制造过程中应保证盲区宽度尽可能窄，但盲区若过窄又可能会造成信号窜扰，对工艺性要求也会提高。

3、4-qd作为一种光电式传感器，其测量原理是利用内光电效应中的光生伏特效应来工作的。当四个象限接收到投射在光敏面上光斑的辐射通量，可将捕获的辐射能转化为光电本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种通过解析虚拟轨迹对矩形象限探测器上光斑高速定位方法，其特征在于，包括如下内容：

2.根据权利要求1所述的一种通过解析虚拟轨迹对矩形象限探测器上光斑高速定位方法，其特征在于，所述步骤4中用传统旧模型计算出的光斑形心点在象限坐标系下的坐标按下式计算：

【技术特征摘要】

1.一种通过解析虚拟轨迹对矩形象限探测器上光斑高速定位方法，其特征在于，包括如下内容：

2.根据权利要求1所述的一种通过解...

【专利技术属性】
技术研发人员：王东方，陈少康，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：