这是一篇哈尔滨工业大学2012年 物理电子学工学博士的毕业论文。
相干多普勒激光雷达是测量遥感风场和运动目标速度的有力工具。相干多
普勒激光雷达的发射源普遍使用单纵模激光器，而锁模激光所具有的宽频谱、
窄脉宽、高峰值功率等特性使其在作为相干激光雷达发射源方面具有潜在的应
用价值。本文从理论上和实验上对基于锁模激光的相干多普勒激光雷达进行了
研究。
理论上，在单频外差探测原理的基础上，考虑了具有 m+1 个模式、纵模间
隔为 ω 的本振光，与发生了 Δω 频移的信号光相干拍频后的理论模型，证明了
相位差恒定的锁模激光可以实现相干混频，并可以通过低通滤波或 FFT 频谱分
析的方式检测出差频信号。利用这一理论模型进行了数值模拟计算，分析了信
号光在不同的频移值时的拍频波形，讨论了实现相干探测本振光与信号光应满
足的条件。
基于相干多普勒激光雷达系统对发射光源的要求，进行了锁模激光器的实
验研究。通过使用不同的锁模器件得到锁模激光输出，其中主动锁模和调 Q 主
动锁模都获得了单脉冲宽度在百皮秒量级、锁模深度 100%、锁模几率 95%以
上的稳定的锁模脉冲序列输出。对被动锁模、主动锁模、调 Q 主动锁模的激光
输出特性进行了对比研究，主动锁模脉冲序列包络时间较长但峰值功率较低，
而调 Q 主动锁模峰值功率高但包络时间较短，不同类型的激光输出为后续的相
干测速实验提供了多种选择。
利用声光移频器模拟外差探测中信号光发生的多普勒频移，进行了锁模激
光拍频实验研究，并与单纵模激光拍频实验结果进行了比较。使用锁模激光在
频移为 30 ~ 80 MHz 的范围内进行了拍频实验研究，拍频波形及信号处理的结
果均与理论分析相符， 测量结果的相对误差在 0.5%以下。 分别使用脉宽为 10 ns
和 16 ns 的调 Q 单纵模脉冲进行拍频，在信号光频移为 150 MHz 时测量结果的
相对误差分别为 3.7%和 1.6%。对比实验结果发现，调 Q 单纵模脉冲由于有限
的脉宽限制了拍频后包络的数量，导致误差相对较大，而锁模脉冲序列由于具
有较长包络时间，在测量较低频移值时仍具有较高的精度，即测量低速目标时
更具有优势。在具有较长包络时间的同时，锁模激光还具有高峰值功率和窄脉
宽的特点。使用光纤耦合的方式进行了相干拍频实验，得到了稳定的相干拍频
波形，FFT 频谱分析的结果与设定值和理论分析相符。
资源简介：这是一篇哈尔滨工业大学2012年 物理电子学工学博士的毕业论文。相干多普勒激光雷达是测量遥感风场和运动目标速度的有力工具。相干多普勒激光雷达的发射源普遍使用单纵模激光器，而锁模激光所具有的宽频谱、窄脉宽、高峰值功率等特性使其在作为相干激光雷达发...
上传时间： 2022-02-12
上传用户：ibeikeleilei
资源简介：强激光的传输与控制
上传时间： 2013-04-15
上传用户：eeworm
资源简介：激光手册 第6分册 激光的技术应
上传时间： 2013-08-06
上传用户：eeworm
资源简介：激光手册 第5分册 激光的物理应用
上传时间： 2013-04-15
上传用户：eeworm
资源简介：专辑类-超声-红外-激光-无线-通讯相关专辑-183册-1.48G 激光手册-第6分册-激光的技术应-558页-9.3M.pdf
上传时间： 2013-04-24
上传用户：wang5829
资源简介：专辑类-超声-红外-激光-无线-通讯相关专辑-183册-1.48G 强激光的传输与控制-441页-5.7M.pdf
上传时间： 2013-04-24
上传用户：安首宏A
资源简介：专辑类-超声-红外-激光-无线-通讯相关专辑-183册-1.48G 激光手册-第5分册-激光的物理应用-540页-8.8M.pdf
上传时间： 2013-06-12
上传用户：bangbangbang
资源简介：激光测距是一种非接触式的测量技术，已被广泛使用于遥感、精密测量、工程建设、安全监测以及智能控制等领域。早期的激光测距系统在激光接收机中通过分立的单元电路处理激光发、收信号以测量光脉冲往返时间，使得开发成本高、电路复杂，调试困难，精度以及可靠...
上传时间： 2013-06-12
上传用户：fanboynet
资源简介：本程序是应用于雷达成像的距离多普勒成像算法的c++程序源代码。
上传时间： 2014-01-07
上传用户：sdq_123
资源简介：学习掌握单总线数字式温度传感器 DS18B20的64位激光ROM码的读出方法。读DS18B20 64位ROM码命令（33h）允许主机直接读出从机的64位ROM代码，而无须执行搜索ROM 过程。如果该命令用于多节点系统，则必然发生数据冲突，因为每个从机设备都会响应该命令。64 位激...
上传时间： 2014-12-06
上传用户：zhyiroy
