宽带线性调频光源：注入锁定调频连续波激光雷达测距测速研究

"该文介绍了一种同时测距和测速的注入锁定调频连续波激光雷达系统，利用外调制技术和主从式注入锁定技术产生宽带线性调频光源，实现了对静态和动态物体的高精度测量。系统中，窄线宽光纤激光器作为主激光器，分布反馈式半导体激光器作为从激光器，两者通过注入锁定产生6 GHz带宽、超过20 dB边模抑制比的光源。调频连续波激光雷达系统则能够测量物体的静态距离、瞬时距离以及瞬时速度，距离和速度的分辨率分别达到了2.5 cm和7.8 mm/s。" 文章详细探讨了激光雷达技术的新进展，即同时进行测距和测速的能力。作者提出了一种创新的方案，将外调制技术和主从式注入锁定技术相结合，以此创建宽带线性调频光源。在这个系统中，主激光器（窄线宽光纤激光器）的波长约为1550 nm，通过8至14 GHz的三角波线性调频微波进行调制，然后将调制后的光注入到从激光器（分布反馈式半导体激光器）中，从而得到一个宽带线性调频光源，其带宽达到6 GHz，边模抑制比超过20 dB，确保了光源的高质量和稳定性。 利用这个光源，研究人员构建了一个调频连续波激光雷达系统。这个系统不仅能够对静止物体进行精确的距离测量，还能对运动物体进行实时的距离和速度测量。在实际应用中，对于运动物体，通过不同的计算公式获取距离和速度信息，这些信息可以相互验证，提高了测量的可靠性和准确性。实验结果显示，系统的距离分辨率达到了2.5 cm，速度分辨率高达7.8 mm/s，这在激光雷达领域具有很高的技术水平，对于目标识别、追踪和导航等应用具有重要意义。 关键词涉及的领域包括遥感技术、激光雷达、注入锁定技术、调频连续波和测距测速。这些技术的应用涵盖了环境监测、交通监控、航空航天等多个行业，特别是在高精度定位和速度检测方面，这种新型激光雷达系统有望带来显著的提升。 这项工作展示了在激光雷达技术上的一个重要突破，通过创新的光源设计和系统架构，实现了同时测距和测速的功能，为未来高精度、高速度的激光雷达应用提供了新的可能性。