啁啾调幅激光雷达：高精度测速与测距技术

"啁啾调幅激光雷达对距离和速度的零差探测" 本文主要探讨了一种基于线性调频信号调制激光振幅的激光雷达实验系统，该系统特别用于实现对目标运动速度和距离的同时精确测量。在系统设计中，采用了窄线宽激光器作为光源，马赫曾德尔（Mach-Zehnder）幅度调制器进行调制，并利用光纤零差光路来提高探测效率。系统的关键在于使用直接数字合成（DDS）技术生成的啁啾信号，这种信号具有频率随时间线性变化的特性，能有效覆盖所需的频率范围。 通过这种方式，激光雷达能够捕获到目标反射回来的信号，并通过零差检测技术处理，实现对速度和距离的高分辨率测量。实验结果显示，该系统在测速方面达到了毫米每秒的精度，在测距方面则达到了厘米级别的精度，这表明其在实际应用中具有很高的性能。同时，作者还对系统的信噪比（SNR）与探测能力之间的关系进行了深入研究，揭示了SNR对于系统性能的重要性。 此外，文章中提到了对速度距离分辨率和误差的测试与分析，这些数据对于理解系统的性能边界和优化方向至关重要。实验得出的探测灵敏度优于0.1 nW，这意味着系统能在极低的信号强度下仍能保持良好的探测性能，这对于远程或低反射率目标的探测具有重大意义。 该研究提出的啁啾调幅激光雷达系统在距离和速度的测量上表现出了高精度和高灵敏度，这在光纤光学、激光雷达和相干探测等领域有广泛的应用前景，例如在军事、航空航天、交通监控以及科学研究等多个领域。通过持续优化和改进，这种技术有望实现更高级别的测量性能，为相关行业的技术进步提供有力支持。