基于遗传算法的激光位移传感器小型化结构设计

黄代鑫; 杨志鹏; 焦思程; 王伟; 徐敏

doi:10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2024.04.001

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基于遗传算法的激光位移传感器小型化结构设计

光学器件与系统设计 | 更新时间：2025-09-01

- 基于遗传算法的激光位移传感器小型化结构设计
- Miniaturization design of laser displacement sensor structure based on genetic algorithm
- 光学技术 2024年50卷第4期页码：385-390
- 作者机构：
  
  1. 1:复旦大学上海超精密光学制造工程技术研究中心
  2. 2:复旦大学信息科学与工程学院
  3. 3:复旦大学光电研究院
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家重点研发计划项目支持(J0149(3)-2325-KYF)
- DOI：10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2024.04.001
  中图分类号： TP18;TP212
- 纸质出版：2024
- 稿件说明：
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黄代鑫, 杨志鹏, 焦思程, 等. 基于遗传算法的激光位移传感器小型化结构设计[J]. 光学技术, 2024,50(4):385-390.

Miniaturization design of laser displacement sensor structure based on genetic algorithm[J]. 2024, 50(4): 385-390.
黄代鑫, 杨志鹏, 焦思程, 等. 基于遗传算法的激光位移传感器小型化结构设计[J]. 光学技术, 2024,50(4):385-390. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2024.04.001.

Miniaturization design of laser displacement sensor structure based on genetic algorithm[J]. 2024, 50(4): 385-390. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2024.04.001.

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。

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