大功率寬帶線性調(diào)幅激光光源研究.pdf

1、激光雷達不僅能夠獲取目標(biāo)表面對激光反射率的信息，而且還能獲得目標(biāo)的三維幾何信息。因此，激光雷達技術(shù)無論在民用還是軍用都有重要的應(yīng)用價值，同時，它也是其它探測方式的重要補充。為實現(xiàn)小型化、高幀頻和高距離精度，各國開始研究激光雷達的焦平面成像技術(shù)。調(diào)頻/連續(xù)波（FM/cw）激光成像雷達系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高速、高幀頻、高距離分辨率的無掃描激光四維成像。在該激光雷達系統(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，結(jié)合研究狀況和實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系統(tǒng)對光源調(diào)制特性的要求，光纖放大器高達18W的輸出峰值功率滿足了雷達系統(tǒng)對光源輸出光功率的要求。分析了雷達

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