光相干探测的应用技术研究

介绍了光相干探测在不同技术领域的应用。通过各类具体实例讨论了光通信系统采用光相干探测技术可以增大通信容量,提高信号传输质量,光传感系统采用该技术可以提高信号探测灵敏度和发展多种多样的光传感模式,以及信号处理系统采用该技术可以改善信号处理性能。     

光相干探测若干物理问题研究

光相干探测若干物理问题研究毕志毅，朱建华，刘远力，夏慧荣（国家教委华东师范大学量子光学开放实验室上海２０００６２）（上海光机所和华东师范大学量子光学联合开放实验室上海２０１８００）（华东师范大学物理系上海２０００６２）光相干探测技术具有高灵敏度和高信...     

相干激光雷达平衡式相干探测技术研究

为了分析影响平衡式相干探测信噪比的因素,采用数学模型推导了平衡式相干探测原理和信噪比公式,分析了影响平衡式相干探测信噪比的因素,研制了用于相干激光雷达信号接收的平衡式激光探测器,并通过相干雷达样机,完成了气溶胶粒子发生米氏散射回波信号的探测。结果表明,研制的平衡式激光探测器具有非常低的噪声和高探测灵敏度特性,能较好地探测出大气中气溶胶粒子发生米氏散射的激光回波信号。     

双频激光相干探测差频信号影响因素分析

为实现高速运动目标的低多普勒探测,提出了双频相干激光的差频光探测方法。对双频激光相干产生的差频信号光学影响因素进行了分析。首先,根据干涉理论得到差频光,结合维纳-辛钦定理推导得到了差频光的功率谱函数。然后,利用频域积分法得到差频光信噪比,并对差频光的条纹对比度进行了分析,最后进行了双频激光相干产生差频信号的实验研究。理论分析和实验表明,激光线宽的增大导致差频光信噪比和条纹对比度的下降,光程差越小条纹对比度越好,移频器的频率扰动导致差频光中心频率的波动。     

种子注入固体激光相干探测实验研究

利用激光二极管(LD)抽运的单块非平面单向行波环形腔单频固体激光器作为种子源,对电光调Q的功率激光器进行种子注入。通过温度反馈控制对种子光源进行频率调节,控制种子光源和从动激光器自由振荡频率的匹配,得到种子注入发生比率为80%,脉冲功率半宽度为20 ns,能量为5 mJ,重复频率为500 Hz的单频激光输出。利用目标反射回波与声光移频的本振光进行外差探测,获得了包含速度信息的相干信号输出。     

基于相干探测技术的远程激光雷达

设计了一种基于相干探测技术的远程激光雷达,采用全光纤化系统设计方案,实现了系统的小型化。介绍了远程激光雷达系统的组成、原理和外场试验。测试结果表明,在100 km 大气能见度条件、采用20 滋J 脉冲能量下激光雷达能够实     

相干激光雷达探测目标研究

介绍了相干激光雷达对目标探测的技术优点和现状,阐述了基于相干探测技术构建的激光雷达的主要组成,并给出了整个系统的工作流程。文中基于1.5μm光纤光学技术搭建了相干激光雷达系统。通过搭建的系统进行了外场试验,获得了外场目标的成像图和不同汽车引擎振动产生的微多普勒谱特征图。通过试验证明了相干激光雷达系统可以在目标自动侦察识别方面发挥重要作用。     

光阵列相干合成相位误差的探测与自适应校正研究

介绍了一种用于探测和校正激光阵列相位噪声的新方法。新方法基于探测光强极值算法(DBPIP),既能用于平移相位差(Piston)的探测也能用于倾斜相位差(Tilt)的探测。从理论上分析了新方法的原理,并搭建了基于能动分块反射镜的两路激光阵列相干合成实验系统加以验证。结果表明,闭环后平移相位差的均方根(RMS)值可控制在λ/19以内,光束倾斜范围控制在25μrad(约0.5倍衍射极限角)以内。实验验证了新方法用于探测平移相位差和倾斜相位差的有效性,而且新方法能满足相干合成所要求的控制精度。     

连续相干探测激光风速仪设计与测试

为实现近距离风场的精确实时观测,基于连续相干探测技术,选取人眼安全的1.55 m为工作波长,设计了一台激光风速仪。系统光路采用全光纤结构增强运行稳定性,望远镜采用同轴透射式结构,有效口径为70 mm,测量光束聚焦距离为80 m。利用A/D采集卡上板载现场可编程门阵列芯片处理大气回波信号,并设计了谱质心算法估计径向风速,提高了系统运行的精确性和实时性。长期径向风速测量结果表明,所设计激光风速仪输出信号稳定,时间分辨率为1 s,风速测量范围下限约为0.915 m/s。与一台校准过的脉冲相干测风激光雷达进行对比实验,两设备测得风速数据相关系数为0.997,标准差为0.090 m/s,最大相差0.480 m/s。     

成像探测相干激光雷达技术研究进展

相干激光雷达采用激光本振相干探测并通过平衡探测器实现混频和共模抑制,具有探测灵敏度高、抗干扰能力强的优点。文中阐述了相干探测体制激光雷达的优势和技术特点,介绍了基于单元探测器/面阵探测器开展的合成孔径激光雷达(SAL)、逆合成孔径激光雷达(ISAL)研究进展,讨论了相干激光雷达波形选择、偏振选择、信号处理方法、扩束下的作用距离方程和探测性能、探测器形式和系统灵敏度等问题,在此基础上进一步分析了基于衍射光学系统的激光雷达的特点和激光/红外复合成像探测的需求,并展望了相干激光雷达的应用前景。     

应用于激光光谱学中的短脉冲光峰功率的测量

报道了应用于激光光谱学中直接测量短脉冲光峰值光功率的双通道测量系统。给出了两个通道的线性关系和频率响应曲线。实验表明此测量系统可以测量到脉宽为10ns的脉冲光峰功率1％的放大和吸收。     

基于声光偏转的载频相干探测研究

基于声光偏转和相干光探测原理,构建了频率测量系统.从改善空间光相干探测效率出发,提出一种将空间光经声光偏转后注入保偏光纤的信号处理方法,并具体讨论了如何利用准直-聚焦透镜的注入系统保证带宽内信号光的注入效率.实验结果表明,此测频系统能准确、实时测量信号的频率,在测频带宽内其截获率达到100%.     

OMAⅢ脉冲光探测

本文总结了我们用ＹＡＧ／ＤＹＥ激光器和ＯＭＡⅢ光学多道分析仪所做的激光诱导荧光，激光喇曼等系列实验研究工作，指出了ＯＭＡⅢ用于脉冲光检测的成功之处和存在的问题。     

半导体激光相干探测技术研究

文章就连续波半导体激光相干探测试验样机的技术指标、基本组成、工作原理、关键技术以及探测概率和虚警概率的计算进行论述，最后给出了样机的试验和测试数据及对今后工作的展望。     

全光纤激光相干探测实现远距离目标测速

采用全光纤结构进行相干探测,使用输出功率100 mW窄线宽激光作发射源,利用多普勒效应,可对0.1 m～3 km目标进行测速。该系统探测灵敏度可达10-13W,具有功耗小、环境适应性好、可靠性高等优点,适用于飞船着陆器安全软着陆等应用。     

连续波激光相干探测技术研究

介绍了基于法布里-珀罗(F-P)标准具对连续波激光源进行探测的作用机理,使用时间相干探测方法,将连续波激光信息从背景噪声或其他非连续光谱中区分开来.提出了对激光源时间相干调制的接收原理、调制特性、技术构成和光电信息处理流程,重点阐述了低频调制技术和高频调制技术的特征以及实现连续波激光相干探测的关键技术,并预见了激光探测技术的发展趋势和可行性.     

水下声信号激光相干探测的仿真与实验

建立波长1 550 nm的全光纤激光相干探测系统,系统采用全光纤设计,光路简单且稳定性高.数值仿真与实验结果表明,采用激光相干探测和时-频分析,可有效地提取水下不同频率、不同强度和不同深度的振动特征.该系统可实时探测出40~10 000 Hz的水下声信号,且测量标准偏差小于几个赫兹.因此,激光相干雷达用于水下目标的探测与识别具有实时性,该技术可为水下目标的特征提取和识别提供新的途径.