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(chǎng)合，是激光成像雷達(dá)的發(fā)展趨勢(shì)之一。對(duì)于光纖激光雷達(dá)而言，如何有效地提高探測(cè)能力是其研制中需重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。其中接收天線到光纖的耦合效率、信號(hào)光和本振光在光纖中的外差混頻效率，都會(huì)對(duì)光纖激光雷達(dá)的探測(cè)能力造成較為嚴(yán)重的影響。
　　首先，本論文對(duì)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(cè)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(duì)影響信噪比的外差混頻效率進(jìn)行了研究。通過(guò)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(hào)光的偏振失配角對(duì)探測(cè)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(guò)分析探測(cè)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