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1、第44卷第6期2012年12月南京航空JournalofNanjingUniver航天大學學報sityofAeronautics＆Astronautics光纖基線標定激光測距儀方法研究史潔琴1何珂1徐永2V01．44No．6Dec．2012(1_北京航空航天大學儀器科學與光電工程學院，北京，100191；2．北京長城計量測試技術研究所，北京，100095)摘要：提出利用光纖基線代替野外基線標定激光測距儀的方法，將室外基線引入到室內。研究激光到光纖藕合方法并選取適當?shù)鸟钌嵩?shù)，搭建穩(wěn)定的激光器到光纖高效耦合平
2、臺。對3段不同長度光纖基線進行了先程長度測量實驗，分析了光波長、溫度、聚焦透鏡、色散等因素對測量結果的影響。實驗獲得了穩(wěn)定的測量數(shù)據(jù)，測量結果偏差在2mm以內，驗證了方法的可行性。關鍵詞：激光測距僅i室內基線；標定；先纖耦合中圖分類號：TN247文獻標識碼：A文章編號：1005—2615(2012)06-0830—05ResearchonCalibrationofLaserRangefinderUsingOpticalFiberBaselineShiJieqinl，HeKel，XuYon92(1．Schoolo
3、fInstrumentScienceandOpto—electronicsEngineering，BeihangUniversity，Beijing，100191，China；2．ChangchengInstituteofMetrology&Measurement，Beijing，100095，China)Abstract：Anovelschemeofcalibratingthelaserrangefinderusingopticalfiberbaselineisproposed．Couplingbetween
4、laserbeamandopticalfiberisstudiedfortheopticalcomponentsdesign．Byestablish—ingthecouplingsystembetweenlaserdiodeandopticalfiber，theoutdoorbaselineissuccessfullyre—placedbytheindooropticalfiber．Opticalpathlengthmeasurementexperimentsareconductedonthreekindsof
5、fibers．Effectsofwavelength，temperatureandmaterialdispersionontheexperimentresultsarediscussed．Stabledataarederivedintheexperiments，thedeviationisprovedtobewithin2mm，indi—catingthattheproposedcalibrationmethodisfeasible．Keywords：laserrangefinder；indoorbaselin
6、e；calibration；fibercoupling標定激光測距儀的常用方法是野外基線場的六段比較法，但是野外基線場需要占用大量的土地資源，也受到天氣、環(huán)境等因素的影響[1]。因此國內外學者都致力于室內檢定方法的研究。但室內基線長度往往較短，檢測結果精度不高，難以作為檢定基準。為了增加室內基線長度，國外的研究者們用平面反射鏡來折疊光線馥]，達到延長光路的目的，采用該方法能延長室內基線的長度最大可達180～200m，但重復性誤差在毫米級且不穩(wěn)定，有的甚至達到分米級[3]，同時用于延長和控制光路的反光鏡需要嚴格精
7、密加工和精確定位，難度較大。光纖具有直徑小、透光譜段寬、傳輸損耗低、傳輸光路靈活、占用空問小等優(yōu)點，因此采用室內光纖基線替代野外基線成為一種發(fā)展趨勢口“]，相關研究專家對利用光纖建立室內基線進行了研究，在實驗室實現(xiàn)了室內用光纖基線對激光測距儀的標定，但光纖基線長度只有30m左右，且穩(wěn)定重復性誤差也在毫米級[4]。本文根據(jù)激光測距儀光信號與光纖特點，通過對耦合方式及透鏡與光纖參數(shù)的選擇，建立了激光器與光纖耦合模型，搭建穩(wěn)定的實驗平臺，對200m以內的光纖基線進行了標定實驗，獲取了穩(wěn)定的測量結果，并對測量結果造成影
8、響的因收稿日期：2012—07—05；修訂日期：2012—09-12通訊作者：史潔琴，女，講師，1974年出生，E—mail：shjq@buaa．edu．cn。第6期史潔琴，等：光纖基線標定激光鍘距儀方法研究831素進行分析。與現(xiàn)有室內光纖基線相比，用本文所述的光纖基線標定測距儀方案可在空間較小的室內環(huán)境下，滿足更長距離、更高精度激光測距儀的校準需求。1光纖基線標定測距儀方法光纖標定激
