激光窄脉冲信号APD探测电路设计与接收优化

本文档深入探讨了激光窄脉冲信号探测电路的设计与接收技术在激光反射层析成像雷达系统中的应用。激光雷达系统中，图像分辨率的提升依赖于激光脉冲宽度的减小，这就对探测电路的性能提出了高要求，特别是带宽和信号保真度。作者首先对雪崩光电二极管(Avalanche Photodiode, APD)进行了详尽的分析，APD作为关键的光探测元件，其特性参数如灵敏度、响应速度和动态范围直接影响到信号的捕获能力。 文中详细设计了包括前置放大电路、主放大电路和可控增益放大电路在内的探测电路结构。前置放大电路的作用是将微弱的光信号转换为电信号，主放大电路则进一步增强信号强度，而可控增益放大电路则能够根据需要调整放大倍数，确保信号不失真。在实际操作中，由于GHz级的微弱光电信号易受外部噪声影响，导致接收波形变形，因此作者特别强调了电磁辐射屏蔽技术的应用，通过有效的屏蔽措施消除了干扰，实现了对1ns窄脉冲激光信号的精确无失真探测。 该电路设计成功达到了激光反射层析成像雷达系统所需的0.15英寸成像精度标准，证明了技术的有效性和实用性。此外，文章还引用了相关的中图分类号（TN249）和文献标志码（A），以及DOI，表明了研究成果的学术地位和可检索性。 总结来说，这篇文章深入剖析了激光窄脉冲信号探测电路的关键组件和设计策略，强调了在高分辨率激光雷达系统中优化电路性能的重要性，同时展示了如何通过精密的技术手段克服挑战，实现信号的高效接收和处理。这对于推动激光雷达技术的发展以及在相关领域的实际应用具有重要意义。