四象限探测器的均匀光斑位置分辨率

摘要

为了精确分析四象限探测器(Quadrant Detector,QD)位置检测系统性能,研究了均匀光斑模型下影响QD位置分辨率检测的主要因素.分析了在均匀光斑模型下QD位置检测原理;根据误差理论并利用光斑位置近似解算公式,推导出了该探测器位置分辨率与光斑半径、光斑中心位置和总信噪比关系的近似数学模型;最后,对模型的正确性进行了实验验证.结果表明,当光斑位置与靶面中心的距离在二分之一光斑半径以内,总信噪比为63.04dB时,在不同光斑半径情况下使用该模型估算的位置分辨率误差约为12％.另外,使用该模型可直接估算出该探测器位置检测系统可以达到的分辨率,极大地方便了工程应用.