光纖激光雷達(dá)系統(tǒng)信噪比的性能優(yōu)化研究.pdf

1、光纖激光雷達(dá)具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小等優(yōu)點(diǎn)，可以應(yīng)用到諸多復(fù)雜場合，是激光成像雷達(dá)的發(fā)展趨勢之一。對于光纖激光雷達(dá)而言，如何有效地提高探測能力是其研制中需重點(diǎn)考慮的問題。其中接收天線到光纖的耦合效率、信號光和本振光在光纖中的外差混頻效率，都會對光纖激光雷達(dá)的探測能力造成較為嚴(yán)重的影響。
　　首先，本論文對常規(guī)的光纖激光雷達(dá)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，為了減小本振噪聲的影響，進(jìn)而提出了一種基于雙光電探測器的平衡外差接收方式。相比常規(guī)方式，該方式可以

2、有效地提高系統(tǒng)信噪比。
　　其次，對影響信噪比的外差混頻效率進(jìn)行了研究。通過分析相位空間匹配條件，指出偏振匹配和振幅匹配是影響光纖激光雷達(dá)外差混頻效率的主要因素。計(jì)算了光纖中本振光和信號光的偏振失配角對探測器輸出中頻電流的影響，提出了一種采用保偏光纖實(shí)現(xiàn)偏振匹配的方法；并通過分析探測器的性能，提出了一種最佳本振光功率的確定方法，實(shí)現(xiàn)了振幅匹配。
　　之后，研究了光纖激光雷達(dá)接收天線到光纖的耦合模型，并選擇卡塞格林望遠(yuǎn)鏡作為接