Optical system design of a direct detection short-pulsed laser proximity sensor
Doğrudan algılama kısa atımlı lazer yaklaşma sensörü optik sistem tasarımı
- Tez No: 489516
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. SELÇUK YERCİ, PROF. DR. ŞİMŞEK DEMİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Mühendislik Bilimleri, Science and Technology, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 112
Özet
Bu çalışmada nesneden yansıyan eko sinyalini uçuş süresi yöntemiyle analiz ederek mesafeyi hesaplayan doğrudan algılama kısa atımlı Lazer Yaklaşma Sensörüne ait sistem tasarımını gerçekleştirdik. Sensör, 0.5 m ve 10 m arasında herhangi bir uzaklıkta bulunan nesneleri kısa darbeli lazer ile doğrudan algılayarak mesafeyi ölçebilmektedir. Nesnelerin yansıtıcılıkları Lambertian çift yönlü saçılma dağılımı fonksiyonu ile (Bi-Directional Scatter Distribution Function, BSDF) %20 ile %90 arasında olduğu varsayıldı. Çalışmada, lazer ışın yayılımının matematiksel modeli geliştirilmiştir. Algılayıcı ve yayınlayıcı birimlerin optik sistem tasarımı ışın takibi (Ray Tracing) yazılımı yardımıyla gerçekleştirilmiştir. Lazer merkez dalga boyu ilgilenilen sıcaklık aralığında (0 – 70 C) ölçülmüştür. Tüm çalışma sıcaklıklarında lazer yayınım spektrumu dışında yer alan dalga boyuna ait arka plan ışığını engellemek amacıyla bant geçiren (bandpass) filtre tasarlanmıştır. Gürültü içerisinde gömülü eko sinyalinin tespiti için çeşitli sinyal işleme algoritmaları geliştirilmiştir. Son olarak, diyot lazer sürücü, yüksek hızlı algılayıcı yükselteç ve süre dijital dönüştürücü elektronik devre kartları tasarlanmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, we designed a Laser Proximity Sensor system that measures the distance by analyzing the echo signal reflected from object using time-of-flight principle. The sensor makes a direct-detection using a short-pulsed laser and is capable of detecting objects and measuring distances in a range between 0.5 m and 10 m far from the system.Reflectivities of objects are assumed to lie between 20% and 90% and obeying to Lambertian BSDF (Bi-Directional Scatter Distribution Function). A mathematical model for the laser propagation in the atmosphere was developed. Receiver and transmitter optical system design were performed using a ray tracing software(Zemax). Laser central wavelength was measured for the temperature region of interest (i.e. 0 – 70 C). A bandpass optical filter was designed to block the background light having a wavelength ranging outside of the laser's emission spectrum at its all operation temperatures. Various signal-processing algorithms were developed to extract the echo signal buried in noise. Finally, laser diode driver, high-speed receiver amplifier and time to digital converter circuit board were designed.
Benzer Tezler
- Ultra-low noise fiber laser systems and their applications
Ultra-düşük gürültülü fiber lazer sistemleri ve uygulamaları
İBRAHİM LEVENT BUDUNOĞLU
Doktora
İngilizce
2014
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiFizik Bölümü
DOÇ. DR. FATİH ÖMER İLDAY
- Dental dijital tarayıcı sistemlerde farklı alçı renklerinin hassasiyet ve doğruluğa etkisi
The impact of different plaster colors on precision and accuracy in dental digital scanner systems
NAZLI GÜLEÇ
Diş Hekimliği Uzmanlık
Türkçe
2019
Diş Hekimliğiİstanbul ÜniversitesiProtetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZÜHTÜ HALUK KESKİN
- Kalite maliyetleri optimizasyonuna çok amaçlı karar verme yaklaşımı
A Multiple decision making approach to quality cost optimization
CENK CESUR
Yüksek Lisans
Türkçe
1993
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ.DR. MEHMET TANYAŞ
- Psikofizyolojik ölçüm tabanlı beyin bilgisayar arayüz sistemlerinde performans artırmaya yönelik bir çalışma
A study on performance increasing in psychophysiological measurement based brain-computer interface systems
ERDEM ERKAN
Doktora
Türkçe
2018
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolKarabük ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET AKBABA
- Gemilerin manevra denklemlerinin bilgisayarla çözümü
The Solutions of equations of ship manoeuvres by the computer
EMİN KORKUT