發(fā)布時間：2021-12-10 09:56

　　調(diào)頻連續(xù)波（FMCW）信號是一種頻率隨時間變化的微波信號,能夠廣泛應(yīng)用于測距,成像和通信領(lǐng)域。為了實(shí)現(xiàn)高分辨率的長距離檢測,要求FMCW信號具有靈活可調(diào)性,大掃描范圍和快速掃描速率的特性。FMCW的產(chǎn)生方式主要分為電學(xué)和光學(xué)兩類。由于電子器件的帶寬影響,基于電子電路生成產(chǎn)生的FMCW信號的頻率掃描范圍和掃描速率受到限制。為此,近年來人們提出了許多光子生成FMCW的技術(shù),以獲取大掃描范圍和快速掃描速率的FMCW,其中基于調(diào)制光注入分布反饋半導(dǎo)體激光器（DFB-SL）產(chǎn)生FMCW信號的方法,因其所產(chǎn)生的FMCW信號具有掃描范圍大,掃描速率快,中心頻率的可調(diào)范圍大等優(yōu)勢引起了大家的關(guān)注�；诖�,本文提出了調(diào)制光注入與光反饋的分布反饋半導(dǎo)體激光器（DFB-SL）來獲取高質(zhì)量的FMCW,并對該方案中調(diào)制參數(shù)與注入?yún)?shù)對FMCW信號帶寬的影響及反饋延遲時間的倒數(shù)與調(diào)制頻率的微小偏差對FMCW質(zhì)量的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。該方案的獨(dú)特之處在于光注入DFB-SL呈現(xiàn)單周期振蕩產(chǎn)生大范圍可調(diào)的光子微波信號,然后對注入光進(jìn)行振幅調(diào)制,從而得到中心頻率可大范圍調(diào)諧的FMCW,其產(chǎn)生的FMCW信號的功率譜分布是梳... 

【文章來源】：西南大學(xué)重慶市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：50 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

FMCW雷達(dá)的基本結(jié)構(gòu)圖

圖 1-3 基于波長掃描激光器的外差法[48]的基于光柵的啁啾脈沖產(chǎn)生頻率時間映射技術(shù)相比，基于法消除了光柵有限頻率分辨率和嚴(yán)重限制了生成波形的連如圖 1-3 所示，可以通過用波長掃描光源與連續(xù)波(CW)光且可廣泛調(diào)諧的 FMCW 信號，但來自兩個單獨(dú)的激光器光之后，會成為 FMCW 信號中的相位噪聲，降低信號的質(zhì)量鎖相環(huán)來精確地穩(wěn)定激光器[50]。模激光器(相干光源)的雙模拍頻圖 1-4 基于雙模激光器的雙模拍頻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖[51]

4 基于雙模激光器的雙模拍頻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖[51]2016 年 L. Guo 等人所提出基于雙模激光器的啁啾微波發(fā)生器的原理圖如圖1-4 所示。它由單片集成雙模放大反饋激光器 AFL(dual-mode amplified feedbacklaser)，任意波形發(fā)生器(AWG)和光電探測器組成。AFL 工作在雙模狀態(tài)，其中可以通過調(diào)節(jié)施加到 AFL 的放大器部分的驅(qū)動電流或電壓來控制模式分離。當(dāng)驅(qū)動信號的幅度隨時間變化時，激光模式分離也會發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)啁啾控制。通過在 PD 上對激光模式進(jìn)行外差拍頻，啁啾可以產(chǎn)生微波。所產(chǎn)生的 FMCW 信號的掃描范圍受到電光調(diào)制器的調(diào)制系數(shù)的限制，并且需要高速微波任意波形發(fā)生器，這使得系統(tǒng)復(fù)雜且昂貴。


本文編號：3532387