基于拍頻法的線性調(diào)頻連續(xù)波激光測(cè)距研究.pdf

1、隨著激光測(cè)距技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域得到不斷的拓展。目前，在軍事和民用領(lǐng)域的應(yīng)用都十分廣泛，在軍事上可用于對(duì)各種飛行目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡的測(cè)量，例如對(duì)導(dǎo)彈和火箭的跟蹤，對(duì)衛(wèi)星的精密定軌等。同時(shí)，激光測(cè)距雷達(dá)與紅外、電視等其它光電設(shè)備結(jié)合，組成了地面、艦載和機(jī)載的火力控制系統(tǒng)，對(duì)目標(biāo)進(jìn)行搜索、識(shí)別、跟蹤和測(cè)量。本文就激光測(cè)距技術(shù)中線性調(diào)頻連續(xù)波激光測(cè)距技術(shù)展開研究，根據(jù)線性調(diào)頻測(cè)距的工作原理，實(shí)驗(yàn)搭建了基于拍頻法的線性調(diào)頻連續(xù)波激光測(cè)距系統(tǒng)。

2、
　　論文首先詳細(xì)闡述線性調(diào)頻激光測(cè)距技術(shù)的原理，通過(guò)分析距離精度的影響因素，提出了最優(yōu)化的線性調(diào)頻連續(xù)波激光測(cè)距的總體方案，采用電流直接調(diào)制實(shí)現(xiàn)激光器的頻率調(diào)制，簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，省去了對(duì)外調(diào)制器件的要求，采用拍頻法測(cè)量?jī)墒獾牟铑l，相比先接收回波信號(hào)再與調(diào)制信號(hào)混頻的方法能夠降低系統(tǒng)對(duì)電光探測(cè)器的要求。然后我們實(shí)驗(yàn)搭建了測(cè)距系統(tǒng)，獲得回波信號(hào)與參考信號(hào)的拍頻，自行設(shè)計(jì) APD光電探測(cè)器電路接收拍頻信號(hào)，然后將拍頻信號(hào)反饋給鑒頻光電負(fù)

3、反饋系統(tǒng)，在22.5 GHz的調(diào)頻寬度范圍內(nèi)，通過(guò)激光驅(qū)動(dòng)電流掃描修正實(shí)現(xiàn)了DFB結(jié)構(gòu)852 nm半導(dǎo)體激光器輸出頻率的線性調(diào)制。利用銫原子超精細(xì)光譜分析激光頻率調(diào)制寬度為22.5 GHz，掃描頻率變化率為1.50 THz/s。通過(guò)測(cè)量2 m處待測(cè)物體回波信號(hào)與參考信號(hào)的拍頻，完成了對(duì)待測(cè)物體位置的測(cè)量，在19.3 kHz處獲得線寬為30 Hz拍頻譜線，進(jìn)而評(píng)價(jià)整個(gè)系統(tǒng)的測(cè)量精度為3 mm，與不考慮非線性因素相比測(cè)距精度提高了3倍。實(shí)驗(yàn)