合成孔径激光雷达中激光线性调频技术研究

论文摘要

合成孔径激光雷达(SAL)是一种采用合成孔径技术的高分辨率成像激光雷达,只需要较小的光学孔径就可以实现高分辨率成像,与合成孔径微波雷达(SAR)相比,具有远高于SAR的分辨力、能够进行远距离、大面积成像等多种优点,正成为国内外的研究热点。但由于激光波长极短,SAL在激光信号的发射、传输、接收及处理等环节还存在很多困难。SAL发射线性调频的激光信号,通过光外差探测方式获得接收光波的相位信息。为满足SAL对大带宽的要求,必须要采用合适的线性调频激光信号产生方案。在本文中,作者对利用压电陶瓷调制激光器腔长来获得宽频激光脉冲信号方案的理论带宽值进行了计算,分析了影响线性调频性能的主要因素,并利用迈克尔逊干涉仪原理设计实验对压电陶瓷位移性能进行了测量。分析表明,利用该系列的压电陶瓷,调频带宽可达9GHz。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 合成孔径雷达的概念及发展历史
• 1.1.1 合成孔径雷达
• 1.1.2 发展历史
• 1.2 合成孔径激光雷达的概念及发展历史
• 1.2.1 合成孔径激光雷达
• 1.2.2 发展历史
• 1.3 合成孔径激光雷达关键技术
• 1.4 本论文的主要内容
• 第二章 激光线性调频技术的理论基础
• 2.1 激光的特性
• 2.1.1 光的受激辐射
• 2.1.2 激光的特性
• 2.1.3 激光的光场描述
• 2.2 光场的干涉
• 2.2.1 同频光场的干涉
• 2.2.2 不同频光场的干涉
• 2.2.3 线性调频光场的干涉
• 2.3 线性调频信号
• 2.4 线性调频信号匹配滤波原理
• 第三章 激光线性调频信号产生技术
• 3.1 实现激光线性调频的常用方法
• 3.2 声光调制法
• 3.2.1 声光效应及声光调制器
• 3.2.2 一个典型的线性调频激光信号产生方案
• 3.2.3 方案评价
• 3.3 电光调制法
• 3.3.1 电光效应
• 3.3.2 电光相位调制器
• 3.3.3 线性调频的实现
• 3.3.4 方案评价
• 3.4 激光器谐振腔长度调制法
• 3.4.1 谐振腔长度调制法原理
• 3.4.2 方案评价
• 3.5 压电陶瓷
• 3.5.1 压电陶瓷概念
• 3.5.2 压电陶瓷的特性
• 3.6 压电陶瓷位移的干涉法测量
• 第四章 实验结果分析
• 4.1 静态特性
• 4.2 动态特性
• 4.3 关于位移特性改善的方法和思路
• 第五章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 读研期间的研究成果