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《西安电子科技大学》 2011年
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合成孔径激光雷达系统调频激光器技术研究

来志  
【摘要】:合成孔径技术对成像雷达的空间分辨率有巨大的提升作用,可是其理论极限分辨率受信号源波长的限制,在微波波段已经很难有大的改善。因此随着合成孔径雷达技术的发展,世界各国的科学家都希望将合成孔径技术的使用范围推广至光波段以获得更高的空间分辨率。其中,对合成孔径激光雷达系统的调频激光器技术的研究显得尤为重要。 根据合成孔径激光雷达的信号特点,本文对调频激光器技术展开研究,提出了采用腔长调节法获得激光线性调频信号,选择压电陶瓷微位移器作为调腔器件,并对压电陶瓷微位移器特性进行了理论分析。首先通过介绍压电材料的力学和电学特性以分析材料的压电常数,为了避免对电压驱动器性能的过高要求,使用压电陶瓷堆叠结构以实现位移累加,达到了微米量级的输出要求;然后通过分析压电片堆在交变电压激励下的响应特性,推导出等效电路,为后期实验工作做好了理论准备。 为了满足测量激光器调腔器件位移输出的高精度要求,结合双光束干涉法提出了一种基于机器视觉技术的方法。首先对机器视觉测量系统的基本组成进行介绍,然后根据测量环境和测量对象的特点,有针对性地选择合理的数字图像处理算法,最后对一微位移器的位移输出进行测量。测量结果证明该方法的精度可达十纳米级,并且在其他高精度测量中有一定的通用性。 在调频激光器系统设计中不仅需要对位移输出量的静态变化数值有精确测量,更需要对其动态位移输出进行实际测量,从而获得实际位移输出曲线。首先论证了频率曲线与调腔器件动态位移曲线之间的关系,然后介绍了外差探测技术以及激光多普勒测量系统,最后结合傅里叶分析法,对调腔器件动态位移进行了实际测量,获得了良好的结果。 在准确掌握微位移器的位移输出特性之后,以稳频半外腔氦氖激光器为核心设计并实现了激光调频实验系统。首先对半外腔氦氖激光器的结构做一介绍,然后以此为基础研制了一套单纵模线性调频连续激光器实验系统,并在实验中解决了调腔法调频时信号功率有效利用率低的问题。 为获得单纵模线性调频连续激光器的调频带宽,根据信号的特点,深入分析了当前激光频率测量方法的局限性,提出了一种宽带调频激光信号带宽的测量方法。测量实验结果表明该方法不受信号调频率的影响,可以实现激光调频信号的带宽测量。
【学位授予单位】:西安电子科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TN958

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王冬红;刘军;张莉;;合成孔径技术在光学领域的应用[J];测绘与空间地理信息;2008年05期
2 宋景唯;线性度对线性调频雷达距离分辨力的影响[J];电子科技大学学报;1992年02期
3 陈大任;压电陶瓷微位移驱动器概述[J];电子元件与材料;1994年01期
4 王天枢;郭玉彬;王珂;霍佳雨;;可调谐单纵模光纤激光器模式特性研究[J];光电子.激光;2008年01期
5 来志;曾晓东;;一种合成孔径激光雷达激光器带宽测量新方法[J];光电子.激光;2010年01期
6 佟首峰,阮锦,郝志航;CCD图像传感器降噪技术的研究[J];光学精密工程;2000年02期
7 程万胜;赵杰;蔡鹤皋;;CCD像素响应非均匀的校正方法[J];光学精密工程;2008年02期
8 姜忠明;陈殿仁;;全固态复合内腔和频570nm连续波黄光激光器[J];光学精密工程;2010年04期
9 彭仁军,吴健,杨春平,陈长庚;用干涉法实现光学合成孔径技术[J];光学学报;2002年03期
10 刘立人;;合成孔径激光成像雷达(Ⅰ):离焦和相位偏置望远镜接收天线[J];光学学报;2008年05期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 梁毅;调频连续波SAR信号处理[D];西安电子科技大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨奕;王娟;;激光外差信号检测电路设计[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2010年03期
2 吕亮;;《光学测量》教学改革的若干思考[J];合肥师范学院学报;2011年03期
3 李娜;马修水;李桂华;;测量不确定度及测量不确定度评定综述[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2008年03期
4 蔺菲;;三相电能计量标准测量结果的不确定度评定与验证[J];安徽电力;2009年01期
5 武拥军;吴先良;;双站移不变SAR成像的一种通用等效单站RD算法[J];安徽大学学报(自然科学版);2009年05期
6 张丽,胡彦深,张春流;一种高性能电子枪的设计[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2005年03期
7 宋开宏,吴先良;杂质在线探测仪光路的优化设计与实现[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年06期
8 王锐;蒋凉;高峰;何晓雄;;激光技术在无损检测领域中的应用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2008年05期
9 杨爽;关群;;智能材料二维问题的状态空间解[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2009年06期
10 陈祥;张晓艳;;原子吸收法测定土壤中铜和锌的不确定度评定[J];安徽农业科学;2008年14期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 程兆谷;张志平;;超大工件激光精密加工质量控制[A];光子科技创新与产业化——长三角光子科技创新论坛暨2006年安徽博士科技论坛论文集[C];2006年
2 纪帆;许立新;王建军;李锋;隋展;郑欢;明海;;单纵模调制实验中脉冲顶部起伏研究[A];光子科技创新与产业化——长三角光子科技创新论坛暨2006年安徽博士科技论坛论文集[C];2006年
3 姜学平;程茜;钱梦騄;;纹影法对声场成像的理论和实验研究[A];第二届西安-上海两地声学学术会议论文集[C];2011年
4 杨海粟;磨国瑞;张江华;刘婷;;雷达导引头DBS回波信号模拟仿真[A];2011年通信与信息技术新进展——第八届中国通信学会学术年会论文集[C];2011年
5 许宏涛;邵晓鹏;王杨;;CCD芯片性能参数测量系统[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
6 周芳;;基于融合的混合模式SAR成像技术[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
7 谢冀江;潘其坤;李殿军;张来明;杨贵龙;郭劲;;声光调Q CO_2激光器的理论计算和实验研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
8 耿玉民;徐东东;张来明;;高功率TEA CO_2激光器非稳腔设计与实验[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
9 高太长;江志东;刘磊;刘西川;;基于光学原理的地面气象观测仪器及应用分析[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
10 温磊;杨镜新;刘仁红;冯素雅;栾飞;陈伟;胡丽丽;;掺钕磷酸盐玻璃小信号增益性能研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 马建立;DPL的光束质量控制及稳定倍频技术研究[D];长春理工大学;2010年
2 侯立峰;高功率垂直腔面发射半导体激光器热理论与制备工艺研究[D];长春理工大学;2010年
3 蔡智富;脉压雷达信号的识别与参数估计算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 孙晶华;提高水下激光成像衬度的方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 唐艳红;基于航海雷达的海浪遥测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 毕德仓;微波调制测风激光雷达新方法和激光雷达测量温度关键技术的研究[D];中国海洋大学;2010年
7 李晓明;ENVISAT卫星ASAR波模式数据海浪反演算法研究[D];中国海洋大学;2010年
8 程乘;SOA非线性应用关键参数的测量[D];华中科技大学;2010年
9 毕建聪;铟铁铜掺杂铌酸锂晶体的制备及结构与光折变性能研究[D];哈尔滨理工大学;2009年
10 韩嵘;水泥基压电智能器件特性分析[D];北京交通大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王春华;Yb:YAG薄片内腔倍频技术研究[D];中国工程物理研究院;2010年
2 杨毅;FMCW雷达高度表数字信号处理技术研究[D];中国工程物理研究院;2009年
3 史卫平;DInSAR技术及其在矿区地面沉降监测中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
4 梁育雷;基于单片机与FPGA的单相程控功率源研究[D];山东科技大学;2010年
5 王梁文敬;典型地物的极化后向散射特性分析及其在分类中的应用[D];山东科技大学;2010年
6 唐红梅;基于辐射与空间信息的遥感图像检索[D];山东科技大学;2010年
7 沙鹏;半导体泵浦高重频绿光激光器研究[D];长春理工大学;2010年
8 刘志春;激光目标指示器瞄准精度测量系统[D];长春理工大学;2010年
9 丛景彬;新型多脉冲YAG激光器在打孔上的实验与研究[D];长春理工大学;2010年
10 王林吉;基于CIELAB均匀颜色空间和聚类算法的混纺测色研究[D];浙江理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 傅宇;;机器视觉技术在农业生产自动化领域中应用研究[J];安徽农业科学;2006年15期
2 张丕壮,路宏年;面阵CCD微光像感器图像的校正[J];兵工学报;2000年04期
3 宋景唯;线性度对线性调频雷达距离分辨力的影响[J];电子科技大学学报;1992年02期
4 陈祝明,丁义元,向敬成;扫频非线性对线性调频连续波雷达测距精度和距离分辨力的影响[J];电子学报;1999年09期
5 周峰;李亚超;邢孟道;保铮;;一种单通道SAR地面运动目标成像和运动参数估计方法[J];电子学报;2007年03期
6 吴一戎;洪文;王彦平;;极化干涉SAR的研究现状与启示[J];电子与信息学报;2007年05期
7 陈琦;杨汝良;;机载前视合成孔径雷达Chirp Scaling成像算法研究[J];电子与信息学报;2008年01期
8 梁毅;王虹现;邢孟道;保铮;;调频连续波SAR信号分析与成像研究[J];电子与信息学报;2008年05期
9 刘福云,曹余惠;固体相干激光雷达系统的发展[J];光电子技术与信息;1996年06期
10 江孝国,祁双喜,王婉丽,谭肇,吴廷烈,王伟,王云秀;CCD输出信号的低噪声处理电路研究[J];光电子·激光;2001年11期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 刘光炎;斜视及前视合成孔径雷达系统的成像与算法研究[D];电子科技大学;2003年
2 张振华;双/多基SAR成像算法研究[D];西安电子科技大学;2007年
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1 朱珍珍;调频连续波SAR回波模拟研究[D];国防科学技术大学;2005年
2 张欢;基于实测数据的斜视SAR成像算法研究[D];西安电子科技大学;2006年
【相似文献】
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1 孙建锋;闫爱民;刘德安;刘立人;;远距离激光成像雷达进展[J];激光与光电子学进展;2009年08期
2 ;光电成象技术及器件[J];中国光学与应用光学文摘;1998年01期
3 喻光正;低频超宽带SAR原理和技术问题[J];电讯技术;1999年01期
4 闫敬业,吴季,张升伟,姜景山;合成孔径辐射计多路高阶数字复相关器方案研究[J];电子学报;2003年09期
5 萧月;《星载合成孔径雷达干涉测量》简介[J];测绘信息与工程;2003年05期
6 陈绍勇;张祖荫;郭伟;;双边带相干辐射计原理及仿真试验[J];长江大学学报(自科版)理工卷;2006年01期
7 郭裕元;一种全天候高分辨力的成像遥感方式──合成孔径侧视雷达[J];影像技术;1997年03期
8 卢军,郭伟,张祖荫,文光华;合成孔径微波辐射计成像模拟与结果分析[J];华中理工大学学报;1998年S1期
9 曾琪明,焦健;合成孔径雷达遥感原理及应用简介(二)[J];遥感信息;1998年01期
10 程永强;胡雄;徐丽;闫召爱;郭商勇;;钠激光雷达在临近空间探测方面的最新进展[J];红外与激光工程;2008年S3期
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1 李貅;戚志鹏;刘银爱;汝亮;吴琼;马炳镇;;航空瞬变电磁合成孔径快速成像方法研究[A];中国地球物理2010——中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会论文集[C];2010年
2 李明;陈晓冬;李妍;郝云霞;汪毅;郁道银;;基于相位补偿的改进内窥超声合成孔径方法[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
3 李明;郁道银;李妍;汪毅;陈晓冬;;面向医学超声内窥成像的合成孔径算法[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
4 赵琦;樊红英;吕百达;;大气湍流对激光雷达系统的影响[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集(上册)[C];2010年
5 邱宗甲;陈思颖;张寅超;步志超;王玉诏;孔卫国;刘鹏;陈和;倪国强;;气溶胶探测激光雷达系统及误差分析[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
6 周瑜;钱方明;杨喆;黄艳;;合成孔径激光雷达测绘技术及其发展研究[A];第十八届十三省市光学学术会议论文集[C];2010年
7 范庆辉;李兴国;王本庆;;毫米波干涉合成孔径成像系统[A];2007年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2007年
8 李建利;;激光雷达快速获取地理信息的应用研究[A];中国地理信息系统协会第三次代表大会暨第七届年会论文集[C];2003年
9 王本庆;李兴国;;近程被动成像毫米波合成孔径辐射计[A];2007年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2007年
10 张春华;刘纪元;;合成孔径声纳技术的研究进展及未来[A];中国声学学会2005年青年学术会议[CYCA'05]论文集[C];2005年
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1 记者 汪永安;首台激光雷达系统问世[N];安徽日报;2010年
2 张洋;EADS将试飞新型信息无人机[N];中国航空报;2007年
3 李云平;内蒙古 激光雷达监测沙尘[N];新华每日电讯;2003年
4 本报特约记者 魏国 付晓辉 张能华;“铁面判官”如影随形演兵场[N];解放军报;2011年
5 本报记者 王奎庭;激光雷达 空中“探物”[N];中国环境报;2001年
6 吴长锋;灾区的需要就是我们的责任![N];科技日报;2008年
7 田龙生;2012:美军新预警机MC2A升空[N];中国国防报;2004年
8 杨孝文 任秋凌;21世纪雷达越来越神奇[N];中国国防报;2004年
9 郝君;美国防治地面沉降有新招[N];地质勘查导报;2005年
10 ;法国研究空对地激光探测技术[N];科技日报;2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 来志;合成孔径激光雷达系统调频激光器技术研究[D];西安电子科技大学;2011年
2 杜英华;合成孔径聚焦超声成像技术研究[D];天津大学;2010年
3 俞根苗;弹载合成孔径雷达成像及系统设计研究[D];西安电子科技大学;2006年
4 王章军;基于分子滤波器和Fe玻尔兹曼方法的高低空测风测温激光雷达系统[D];中国海洋大学;2011年
5 徐江;干涉合成孔径声纳信号处理算法研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2003年
6 华志励;大气湍流背景下合成孔径激光雷达成像算法研究[D];中国海洋大学;2010年
7 易予生;弹载合成孔径雷达成像算法研究[D];西安电子科技大学;2009年
8 张永红;合成孔径雷达成像几何机理分析及处理方法研究[D];武汉大学;2001年
9 杨震;合成孔径雷达干涉与极化干涉技术研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2003年
10 金丽花;斜视聚束合成孔径雷达成像算法研究[D];上海交通大学;2008年
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1 李小娟;基于合成孔径聚焦技术的轮对探伤成像算法研究[D];西南交通大学;2011年
2 弋宁;合成孔径激光雷达成像仿真实验研究[D];西安电子科技大学;2011年
3 郇一峰;基于压缩感知的合成孔径雷达成像[D];上海交通大学;2012年
4 何佶珂;合成孔径激光雷达中平衡探测技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
5 于香菊;合成孔径激光雷达中光外差探测技术研究[D];西安电子科技大学;2011年
6 雷湧;光谱OCT合成孔径算法的研究[D];天津大学;2012年
7 方舟正;合成孔径聚焦超声成像系统的实验研究[D];南京航空航天大学;2003年
8 王全明;直接探测合成孔径激光雷达算法与仿真研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
9 苗艳红;合成孔径雷达干扰效果的研究[D];西安电子科技大学;2004年
10 孙旭;基于干涉SAR数据的DEM生成及其精度分析[D];解放军信息工程大学;2001年
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