激光雷達(dá)中的高頻大功率半導(dǎo)體激光器驅(qū)動(dòng)研究.pdf

1、激光雷達(dá)由于其體積小、重量輕、分辨率高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在不斷增加的未來需求的推動(dòng)下正扮演著越來越重要的角色。然而無掃描激光測(cè)距雷達(dá)的發(fā)展對(duì)半導(dǎo)體激光光源提出了新的要求，為了同時(shí)提高測(cè)量距離和測(cè)量精度，需要對(duì)大功率半導(dǎo)體激光器進(jìn)行高頻調(diào)制。 針對(duì)研制的無掃描激光雷達(dá)系統(tǒng)，需要對(duì)大功率半導(dǎo)體激光器進(jìn)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(dòng)方法，并針對(duì)連續(xù)和準(zhǔn)連續(xù)調(diào)制大功率激光器的特點(diǎn)分別設(shè)計(jì)了兩套驅(qū)動(dòng)電路，包括線性功

2、率放大驅(qū)動(dòng)電路和諧振功率放大驅(qū)動(dòng)電路。介紹了驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)方案和原理，并對(duì)各個(gè)子模塊的設(shè)計(jì)方法和所實(shí)現(xiàn)的功能做了詳細(xì)的闡述。最后，為了準(zhǔn)確測(cè)量驅(qū)動(dòng)電路的電氣性能和功能實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)了利用雪崩二極管(APD)作為進(jìn)行光接收和放大器件的測(cè)試電路。通過實(shí)驗(yàn)和對(duì)結(jié)果的分析得知：線性功率放大電路可以驅(qū)動(dòng)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(dá)到10A的正弦調(diào)制信號(hào)，可以成功驅(qū)動(dòng)大功率半導(dǎo)體激光陣列器件，滿足無掃描雷達(dá)系統(tǒng)的光源要求。 論文研究一種基于相位法測(cè)距的半波調(diào)制無掃描激光雷達(dá)系統(tǒng)，它通過對(duì)光源和光接收器件分別進(jìn)行不同波形的同頻調(diào)制，利用像增強(qiáng)器作為光接收器件對(duì)大功率激光二極管照射物體的回波信號(hào)進(jìn)行放大，然后通過CCD接收并通過計(jì)算機(jī)處理得到目標(biāo)物體距離信息。構(gòu)建了該方案的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，并通過對(duì)不同調(diào)制方法的實(shí)驗(yàn)比較，分析并得出了結(jié)論：半波調(diào)制可以有效降低激光