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光学技术2024年第04期:基于遗传算法的激光位移传感器小型化结构设计

来源:期刊VIP网 时间:


作者:黄代鑫;杨志鹏;焦思程;王伟;徐敏;

单位:复旦大学上海超精密光学制造工程技术研究中心;复旦大学信息科学与工程学院;复旦大学光电研究院;

摘要:为实现激光位移传感器结构的小型化,采用了一种单片反射镜式激光位移传感器结构,并利用遗传算法对该结构的灵敏度、工作距离和传感器结构参数进行优化。首先,在该结构中利用一片反射镜将入射光进行偏折,使得传感器内部的光路拓宽到横向空间,以提升传感器内部的空间利用率。随后,通过遗传算法对传感器的结构进行优化设计,得到在特定约束条件下传感器的结构参数最优解。最后,设计相应的成像系统进行验证。结果表明,与传统的激光位移传感器相比,单片反射镜式结构可在保证传感器灵敏度和工作距离不变的情况下,将传感器的纵向尺寸从55.9mm减小至31.0mm。表明反射镜的引入可有效减小传感器的尺寸。结论对于激光位移传感器的小型化设计具有参考意义。

关键词:激光三角法;;小型化;;参数优化;;遗传算法

基金资助:国家重点研发计划项目支持(J0149(3)-2325-KYF)