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将结合外调制技术与主从式注入锁定技术的方法用于获得宽带线性调频光源,并基于该光源实现了同时测距和测速的调频连续波激光雷达系统。主从式注入锁定系统包含作为主激光器的窄线宽光纤激光器和作为从激光器的分布反馈式半导体激光器,它们的输出波长均约为1550 nm;使用频率范围为8~14 GHz的三角波线性调频微波对主激光器进行调制,调制后的光注入到从激光器,获得了6 GHz带宽、超过20 dB边模抑制比的宽带线性调频光源。基于该光源搭建了调频连续波激光雷达系统,采用该系统实现了对静态物体距离、运动物体瞬时距离与瞬时速度的测量,运动物体的距离和速度测量结果由不同的公式获得并可以相互验证,实现的距离和速度分辨率分别为2.5 cm和7.8 mm/s。
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第
卷
第
期
光
学
学
报
年
月
同时测距和测速的注入锁定调频连续波激光雷达
张 洪 英
,
田 晓 宁
,
雷 艳 阳
,
朱 宗 达
,
董 永 康
哈尔滨理工大学黑龙江省量子调控重点实验室
黑龙江
哈尔滨
哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室
黑龙江
哈尔滨
摘要
将结合外调制技术与主从式注入锁定技术的方法用于获得宽带线性调频光源
并基 于该 光源实 现了 同时测
距和测速的调频连续波激光雷达系统
主从式注入锁定 系统 包 含作 为主 激 光器 的窄 线 宽光 纤激 光 器和 作为 从 激
光器的分布反馈式半导体激光器
它们的输出波长均约 为
使用 频率 范 围为
的 三角 波线 性 调
频微波对主激光器进行调制
调制后的光注入到从激光器
获得了
带宽
超过
边模抑制比的宽 带线 性
调频光源
基于该光源搭建了调频连续波激光雷达系 统
采 用该 系统 实 现了 对静 态 物体 距离
运 动物 体瞬 时 距离
与瞬时速度的测量
运动物体的距离和速度测量结果由 不同 的 公式 获得 并 可以 相互 验 证
实 现的 距离 和 速度 分辨
率分别为
和
关键词
遥感
激光雷达
注入锁定
调频连续波
测距测速
中图分类号
文献标志码
doi
Fre
q
uenc
y
Modulated
Continuous
Wave
LIDAR
Based
on
In
j
ection-
Lockin
g
Technolo
gy
for
Simultaneous
Distance
and
S
p
eed
Measurement
Heilon
gj
ian
g
Provincial
Ke
y
Laborator
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o
f
Q
uantum
Mani
p
ulation
&
Control
Harbin
Universit
y
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f
Science
and
Technolo
gy
Harbin
Heilon
gj
ian
g
China
National
Ke
y
Laborator
y
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f
Science
and
Technolo
gy
on
Tunable
Laser
Harbin
Institute
o
f
Technolo
gy
Harbin
Heilon
gj
ian
g
China
Abstract
Ke
y
words
OCIS
codes
收稿日期
修回日期
录用日期
基金项目
国家自然科学基金
E-mail
引
言
从科 学研究到工 业生产及自 动驾驶
激光雷达
技术得到 了广泛应用
与电学雷 达 相
比
激光在传播过程中具有方向性和聚焦性
因此具
有更高的轴向分 辨 率
常见的激 光 雷 达 体 制 有
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