大功率寬帶線性調(diào)幅激光光源研究.pdf

1、激光雷達(dá)不僅能夠獲取目標(biāo)表面對(duì)激光反射率的信息，而且還能獲得目標(biāo)的三維幾何信息。因此，激光雷達(dá)技術(shù)無(wú)論在民用還是軍用都有重要的應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)，它也是其它探測(cè)方式的重要補(bǔ)充。為實(shí)現(xiàn)小型化、高幀頻和高距離精度，各國(guó)開始研究激光雷達(dá)的焦平面成像技術(shù)。調(diào)頻/連續(xù)波（FM/cw）激光成像雷達(dá)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高速、高幀頻、高距離分辨率的無(wú)掃描激光四維成像。在該激光雷達(dá)系統(tǒng)中，光源的調(diào)制特性決定了激光距離成像的距離精度，而光源的功率則決定了激光成像的距離

2、，因此，高功率輸出的啁啾線性調(diào)幅光源是該激光雷達(dá)系統(tǒng)的關(guān)鍵器件，制作出調(diào)制性好，功率高的光源具有非凡的意義。
　　本文分析了幾種調(diào)制方式的基本原理及特點(diǎn)，結(jié)合研究狀況和實(shí)際條件確定了采用種子源與光纖放大器連接形成高掃頻精度、高調(diào)制帶寬、大功率的啁啾線性調(diào)幅光源以滿足激光雷達(dá)系統(tǒng)的要求。高掃頻精度、高調(diào)制帶寬的種子源滿足了雷達(dá)系統(tǒng)對(duì)光源調(diào)制特性的要求，光纖放大器高達(dá)18W的輸出峰值功率滿足了雷達(dá)系統(tǒng)對(duì)光源輸出光功率的要求。分析了雷達(dá)

3、系統(tǒng)對(duì)光源各部件的要求，進(jìn)行了數(shù)值仿真。建立了對(duì)線性掃頻信號(hào)進(jìn)行分析的時(shí)頻分析方法。搭建了對(duì)種子源及光纖放大器進(jìn)行性能測(cè)試的系統(tǒng)。
　　在實(shí)驗(yàn)方面，根據(jù)對(duì)光源的理論分析和對(duì)線性掃頻信號(hào)處理方法的優(yōu)化，設(shè)計(jì)了對(duì)種子源中的調(diào)制器、激光器以及光纖放大器進(jìn)行測(cè)試的系統(tǒng)，并完成了對(duì)各器件的測(cè)試。對(duì)用電吸收調(diào)制器進(jìn)行光調(diào)制的種子源和用M-Z鈮酸鋰波導(dǎo)調(diào)制器進(jìn)行光調(diào)制的種子源進(jìn)行了研制及測(cè)試，對(duì)它們的性能進(jìn)行了對(duì)比研究；對(duì)種子源后接的能實(shí)現(xiàn)線性