基于调制光注入和光反馈半导体激光器获取调频连续波
发布时间：2021-12-10 09:56
调频连续波（FMCW）信号是一种频率随时间变化的微波信号,能够广泛应用于测距,成像和通信领域。为了实现高分辨率的长距离检测,要求FMCW信号具有灵活可调性,大扫描范围和快速扫描速率的特性。FMCW的产生方式主要分为电学和光学两类。由于电子器件的带宽影响,基于电子电路生成产生的FMCW信号的频率扫描范围和扫描速率受到限制。为此,近年来人们提出了许多光子生成FMCW的技术,以获取大扫描范围和快速扫描速率的FMCW,其中基于调制光注入分布反馈半导体激光器（DFB-SL）产生FMCW信号的方法,因其所产生的FMCW信号具有扫描范围大,扫描速率快,中心频率的可调范围大等优势引起了大家的关注。基于此,本文提出了调制光注入与光反馈的分布反馈半导体激光器（DFB-SL）来获取高质量的FMCW,并对该方案中调制参数与注入参数对FMCW信号带宽的影响及反馈延迟时间的倒数与调制频率的微小偏差对FMCW质量的影响进行了实验研究。该方案的独特之处在于光注入DFB-SL呈现单周期振荡产生大范围可调的光子微波信号,然后对注入光进行振幅调制,从而得到中心频率可大范围调谐的FMCW,其产生的FMCW信号的功率谱分布是梳...
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：50 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
FMCW雷达的基本结构图
图 1-3 基于波长扫描激光器的外差法[48]的基于光栅的啁啾脉冲产生频率时间映射技术相比，基于法消除了光栅有限频率分辨率和严重限制了生成波形的连如图 1-3 所示，可以通过用波长扫描光源与连续波(CW)光且可广泛调谐的 FMCW 信号，但来自两个单独的激光器光之后，会成为 FMCW 信号中的相位噪声，降低信号的质量锁相环来精确地稳定激光器[50]。模激光器(相干光源)的双模拍频图 1-4 基于双模激光器的双模拍频系统结构图[51]
4 基于双模激光器的双模拍频系统结构图[51]2016 年 L. Guo 等人所提出基于双模激光器的啁啾微波发生器的原理图如图1-4 所示。它由单片集成双模放大反馈激光器 AFL(dual-mode amplified feedbacklaser)，任意波形发生器(AWG)和光电探测器组成。AFL 工作在双模状态，其中可以通过调节施加到 AFL 的放大器部分的驱动电流或电压来控制模式分离。当驱动信号的幅度随时间变化时，激光模式分离也会发生变化，从而实现啁啾控制。通过在 PD 上对激光模式进行外差拍频，啁啾可以产生微波。所产生的 FMCW 信号的扫描范围受到电光调制器的调制系数的限制，并且需要高速微波任意波形发生器，这使得系统复杂且昂贵。
本文编号：3532387
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：50 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
FMCW雷达的基本结构图
图 1-3 基于波长扫描激光器的外差法[48]的基于光栅的啁啾脉冲产生频率时间映射技术相比，基于法消除了光栅有限频率分辨率和严重限制了生成波形的连如图 1-3 所示，可以通过用波长扫描光源与连续波(CW)光且可广泛调谐的 FMCW 信号，但来自两个单独的激光器光之后，会成为 FMCW 信号中的相位噪声，降低信号的质量锁相环来精确地稳定激光器[50]。模激光器(相干光源)的双模拍频图 1-4 基于双模激光器的双模拍频系统结构图[51]
4 基于双模激光器的双模拍频系统结构图[51]2016 年 L. Guo 等人所提出基于双模激光器的啁啾微波发生器的原理图如图1-4 所示。它由单片集成双模放大反馈激光器 AFL(dual-mode amplified feedbacklaser)，任意波形发生器(AWG)和光电探测器组成。AFL 工作在双模状态，其中可以通过调节施加到 AFL 的放大器部分的驱动电流或电压来控制模式分离。当驱动信号的幅度随时间变化时，激光模式分离也会发生变化，从而实现啁啾控制。通过在 PD 上对激光模式进行外差拍频，啁啾可以产生微波。所产生的 FMCW 信号的扫描范围受到电光调制器的调制系数的限制，并且需要高速微波任意波形发生器，这使得系统复杂且昂贵。
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