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新型光纤激光雷达的结构理论分析与作用距离计算 被引量:9
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作者 屈增风 靳辰飞 +1 位作者 赵远 孙秀冬 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期300-303,共4页
为了改善当前激光雷达存在的对振动敏感,体积庞大,对人眼不安全等问题,综合国内外激光雷达研究现状的基础上,给出了一种新型光纤激光雷达的结构。该雷达利用光纤激光器作为光源,光路中大量采用了光纤器件,使得系统体积大大减小。采用相... 为了改善当前激光雷达存在的对振动敏感,体积庞大,对人眼不安全等问题,综合国内外激光雷达研究现状的基础上,给出了一种新型光纤激光雷达的结构。该雷达利用光纤激光器作为光源,光路中大量采用了光纤器件,使得系统体积大大减小。采用相干探测的原理,根据激光雷达作用距离方程,给出了信噪比与光纤激光雷达作用距离的关系。根据所选的器件参数,通过理论计算,在探测概率为0.9,虚警概率小于10-4的情况下,得到了2km的最大作用距离。所设计的光纤激光雷达体积小,结构紧凑、新颖,具有良好的探测能力。 展开更多
关键词 光纤激光雷达 光纤激光 信噪比 作用距离
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德国BGT公司准备研制光纤激光雷达导引头 被引量:1
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作者 丛敏 赵强 《飞航导弹》 2004年第12期17-17,共1页
关键词 BGT公司 光纤激光雷达导引头 振荡器 热传导胶
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全光纤激光雷达发射和接收光学系统设计与优化 被引量:11
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作者 杨宏志 赵长明 +4 位作者 张海洋 杨苏辉 郑征 郑星元 张德华 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期58-65,共8页
根据全光纤激光雷达特性设计与优化发射和接收光学系统。针对全光纤激光雷达光学系统中的激光高斯传输特性、扩展目标特性和光纤收发特性,修正激光雷达方程中的发射天线增益和目标反射截面,引入光纤接收效率参数。修正后的发射天线增益... 根据全光纤激光雷达特性设计与优化发射和接收光学系统。针对全光纤激光雷达光学系统中的激光高斯传输特性、扩展目标特性和光纤收发特性,修正激光雷达方程中的发射天线增益和目标反射截面,引入光纤接收效率参数。修正后的发射天线增益与目标处光斑大小的平方成反比,漫反射目标的雷达反射截面取决于目标反射率和激光入射角。实验探究了回波功率与接收光纤芯径的关系,得到了最佳光纤芯径。修正后的激光雷达方程可准确计算光纤收发条件下激光的回波功率,为后续的信号处理提供精确的理论支持。 展开更多
关键词 光纤光学 光纤激光雷达 激光雷达方程 光纤接收效率
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全光纤收发同置激光雷达放大自发辐射噪声标定方法
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作者 强蔚 王冲 薛向辉 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第18期184-190,共7页
为了提高全光纤收发同置激光雷达系统性能,并考虑望远镜镜面反射率和激光器出射光功率变化的影响,提出一种标定放大自发辐射(ASE)噪声的方法,通过收发分置激光雷达系统与收发同置系统接收的后向散射信号的比对,给出ASE噪声的距离变化函... 为了提高全光纤收发同置激光雷达系统性能,并考虑望远镜镜面反射率和激光器出射光功率变化的影响,提出一种标定放大自发辐射(ASE)噪声的方法,通过收发分置激光雷达系统与收发同置系统接收的后向散射信号的比对,给出ASE噪声的距离变化函数,并利用该函数对收发同置系统的ASE噪声进行处理,有效地抑制了ASE噪声的影响。利用所搭建的实验系统验证了所提方法的合理性,并利用反演得到的大气消光系数对结果进行了验证,实验结果表明,所提方法可以有效地提高收发同置系统的探测性能。 展开更多
关键词 大气光学 标定方法 ASE 光纤激光雷达
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基于非球面透镜的空间光场光纤耦合系统研究 被引量:11
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作者 李仕春 华灯鑫 +1 位作者 宋跃辉 田小雨 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1053-1058,共6页
针对全光纤激光雷达中空间光场与单模光纤的耦合问题,设计了基于非球面透镜的望远镜光纤耦合系统.利用ZEMAX软件以单模光纤耦合效率为优化目标对其结构参量进行优化设计,然后分别用LED和激光器作为光源进行初步实验,比较直接耦合和非球... 针对全光纤激光雷达中空间光场与单模光纤的耦合问题,设计了基于非球面透镜的望远镜光纤耦合系统.利用ZEMAX软件以单模光纤耦合效率为优化目标对其结构参量进行优化设计,然后分别用LED和激光器作为光源进行初步实验,比较直接耦合和非球面透镜耦合效果.实验结果表明,采用非球面透镜耦合可使多模光源的耦合效率比直接耦合增加约47%,与仿真结果45%非常接近,且不同芯径耦合光功率之比大略等于芯径比平方;而该耦合方式可使单模光源的耦合效率增加约20%,且耦合进不同小芯径光纤的耦合效率之比约为其芯径比平方的2.4倍,这对构建全光纤转动喇曼激光雷达系统具有重要意义. 展开更多
关键词 大气光学 光纤激光雷达 光纤耦合系统 非球面透镜 单模光纤
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自由空间光-布拉格光纤耦合效率仿真分析 被引量:1
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作者 严一民 杨华军 +1 位作者 陈伟军 李东 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期565-568,共4页
根据电磁场模场匹配理论,分析了自由空间光-布拉格光纤的耦合效率。通过对空间光-布拉格光纤耦合效率的计算可以知道,耦合效率与布拉格光纤纤芯半径、焦点光斑光腰半径和纤芯波矢有关。通过优化合理选择空间光聚焦后光腰半径与布拉格光... 根据电磁场模场匹配理论,分析了自由空间光-布拉格光纤的耦合效率。通过对空间光-布拉格光纤耦合效率的计算可以知道,耦合效率与布拉格光纤纤芯半径、焦点光斑光腰半径和纤芯波矢有关。通过优化合理选择空间光聚焦后光腰半径与布拉格光纤纤芯半径以及纤芯波矢可以有效提高耦合效率。本文还对外界振动造成耦合透镜与布拉格光纤对接不正而对空间光-布拉格光纤耦合效率影响进行了分析。这对光纤激光雷达系统以及空间光通信系统的空间光-布拉格光纤耦合效率分析具有极其重要的参考价值。 展开更多
关键词 耦合效率 布拉格光纤 光纤激光雷达 自由空间光
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全光纤转动拉曼激光雷达光电探测系统设计 被引量:2
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作者 李仕春 华灯鑫 +2 位作者 辛文辉 田小雨 张爱 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期855-861,共7页
针对全光纤转动拉曼激光雷达系统的极微弱光探测问题,以光电倍增管(PMT)为核心,设计了一款光子计数的光电探测系统。通过阻抗匹配技术对单光子脉冲进行整形以提高单光子脉冲稳定性和甄别计数可靠性,微分法测试脉冲高度分布以优化选择PM... 针对全光纤转动拉曼激光雷达系统的极微弱光探测问题,以光电倍增管(PMT)为核心,设计了一款光子计数的光电探测系统。通过阻抗匹配技术对单光子脉冲进行整形以提高单光子脉冲稳定性和甄别计数可靠性,微分法测试脉冲高度分布以优化选择PMT工作高压、甄别阈值电平等工作参数,改善光电探测系统信噪比(SNR);以泊松点过程的脉冲堆积非线性分析模型为基础,搭建可精确改变相对光强的实验测试系统,测试脉冲堆积效应的作用类型和有效死时间并进行合理非线性校正以提高其线性度。实验结果表明,设计的光电探测系统可有效探测光子计数率低于140MHz的微弱光信号且线性度优于1.0%,提出的优化和实验方案对此类光电探测系统具有重要的借鉴意义。 展开更多
关键词 大气光学 光纤转动拉曼激光雷达 光电探测系统 光子计数技术
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基于梯度下降VAD方法的风场探测技术
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作者 胡文 贾豫东 《科技与创新》 2024年第6期42-44,共3页
为了获得高精度矢量风速,着重对激光雷达回波信号数据反演方法进行分析研究。开展了一系列1.55μm全光纤相干测风激光雷达测速实验,采用基于梯度下降的VAD(Velocity-Azimuth Display,速度方位显示)风场反演算法进行矢量风场的反演,并通... 为了获得高精度矢量风速,着重对激光雷达回波信号数据反演方法进行分析研究。开展了一系列1.55μm全光纤相干测风激光雷达测速实验,采用基于梯度下降的VAD(Velocity-Azimuth Display,速度方位显示)风场反演算法进行矢量风场的反演,并通过MATLAB编程与仿真进行分析。基于模拟数据进行仿真实验,以风场反演结果的均方误差(MSE)为评价指标,对比LM最小二乘算法、Newton-Gaussian(NG)最小二乘算法及梯度下降算法这3种风场反演算法在进行不同迭代次数下的均方误差。结果表明,梯度下降和LM最小二乘算法最终都能收敛且MSE值较小,但LM最小二乘算法受初值影响较大,所以选取梯度下降算法进行风场反演成为更优选择。 展开更多
关键词 梯度下降 光纤相干测风激光雷达 VAD风场反演 均方误差分析
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Design of Laser Radar Fiber Optic Liquid Level Sensor System
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作者 QIBing QIFei 《Semiconductor Photonics and Technology》 CAS 1998年第4期248-252,共5页
A novel fiber optic liquid level sensor based on laser radar (ladar) is reported here. Using the perfect technique of ladar in which the phase of amplitude modulated light wave reflected from the liquid surface is com... A novel fiber optic liquid level sensor based on laser radar (ladar) is reported here. Using the perfect technique of ladar in which the phase of amplitude modulated light wave reflected from the liquid surface is compared with that of original modulation signal, the distance can be measured precisely. A special symmetric compensating coaxial optical system is proposed to eliminate many adverse effects. It realized the one-time electronic-free optical measurement on a simulated oil tank and achieves an accuracy of 0.3%, within a temperature range of -10 ℃~+40 ℃ over a measuring of 0~10 m. 展开更多
关键词 Fiber Optic Sensor Laser Radar Liquid Level
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