[发明专利]一种基于窄脉冲激光器的长距离测距方法

权利要求书

1.一种基于窄脉冲激光器的长距离测距方法，其特征在于，主控系统包括发光模块和收光模块，发光模块和收光模块共享同一时钟基准；

发光模块随机产生由0和1组成的一串数字序列A；数字序列A经过整形电路驱动窄脉冲激光器发出光脉冲信号，其中随机数1对应有光脉冲，随机数0对应无光脉冲；

该光脉冲信号发射至目标物体再反射至单光子探测器，单光子探测器将其接收到的单光子信号传递至收光模块，收光模块对接收到的单光子信号进行时序标记，形成一串由0和1组成数字序列B，其中数字1对应有光子，数字0对应无光子；再将数字序列B与数字序列A进行时序匹配，从而确定光子飞行时间，实现对目标距离测量；

时序匹配是将数字序列B与数字序列A进行前后遍历的对位比较统计，直至比较统计结果为无光计数值＜K*单光子探测器暗计数，则时序匹配成功，其中无光计数值为数字序列B中与数字序列A中的数字0对位的数字1的数量，其中1≤K≤30。

2.根据权利要求1所述的基于窄脉冲激光器的长距离测距方法，其特征在于，前后遍历的过程为，先将数字序列B的第一个数字1与数字序列A的第一个数字1对位，然后进行比较统计，若无光计数值＜K*单光子探测器暗计数，则时序匹配成功；

若无光计数值≥K*单光子探测器暗计数，则时序匹配失败，将数字序列B的第一个数字1后移一个时基，使其与数字序列A的第二个数字1对位，继续进行比较统计，以此类推，若直至数字序列B的第一个数字1的后移次数达到移动阈值，仍未时序匹配成功，则将数字序列B的第二个数字1与数字序列A的第一个数字1对位，继续进行比较统计，以此类推，直至匹配成功。

3.根据权利要求1或2所述的基于窄脉冲激光器的长距离测距方法，其特征在于，主控系统采用FPGA。

4.根据权利要求1或2所述的基于窄脉冲激光器的长距离测距方法，其特征在于，窄脉冲激光器为皮秒激光器。

5.根据权利要求4所述的基于窄脉冲激光器的长距离测距方法，其特征在于，皮秒激光器为GHz以上光重复频率的皮秒激光器。

6.根据权利要求1或2所述的基于窄脉冲激光器的长距离测距方法，其特征在于，单光子探测器采用铟镓砷单光子探测器。