激光雷達中的高頻大功率半導(dǎo)體激光器驅(qū)動研究.pdf

1、激光雷達由于其體積小、重量輕、分辨率高、抗干擾能力強等優(yōu)點，在不斷增加的未來需求的推動下正扮演著越來越重要的角色。然而無掃描激光測距雷達的發(fā)展對半導(dǎo)體激光光源提出了新的要求，為了同時提高測量距離和測量精度，需要對大功率半導(dǎo)體激光器進行高頻調(diào)制。 針對研制的無掃描激光雷達系統(tǒng)，需要對大功率半導(dǎo)體激光器進行高頻連續(xù)調(diào)制，本文總結(jié)了半導(dǎo)體激光器的原理和驅(qū)動方法，并針對連續(xù)和準連續(xù)調(diào)制大功率激光器的特點分別設(shè)計了兩套驅(qū)動電路，包括線性功

2、率放大驅(qū)動電路和諧振功率放大驅(qū)動電路。介紹了驅(qū)動電路的設(shè)計方案和原理，并對各個子模塊的設(shè)計方法和所實現(xiàn)的功能做了詳細的闡述。最后，為了準確測量驅(qū)動電路的電氣性能和功能實現(xiàn)，設(shè)計了利用雪崩二極管(APD)作為進行光接收和放大器件的測試電路。通過實驗和對結(jié)果的分析得知：線性功率放大電路可以驅(qū)動最大連續(xù)輸出功率為1.0w的激光二極管(LD)，它的工作頻率從1MHz～5MHz連續(xù)可調(diào)；諧振功率放大電路工作頻率1MHz～20MHz可調(diào)，輸出峰值電

3、流達到10A的正弦調(diào)制信號，可以成功驅(qū)動大功率半導(dǎo)體激光陣列器件，滿足無掃描雷達系統(tǒng)的光源要求。 論文研究一種基于相位法測距的半波調(diào)制無掃描激光雷達系統(tǒng)，它通過對光源和光接收器件分別進行不同波形的同頻調(diào)制，利用像增強器作為光接收器件對大功率激光二極管照射物體的回波信號進行放大，然后通過CCD接收并通過計算機處理得到目標物體距離信息。構(gòu)建了該方案的實驗系統(tǒng)，并通過對不同調(diào)制方法的實驗比較，分析并得出了結(jié)論：半波調(diào)制可以有效降低激光