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合成孔径激光雷达中平衡探测技术研究

何佶珂  
【摘要】: 合成孔径激光雷达以其更高的成像分辨率及成像速度成为一项重要的核心技术。作为合成孔径激光雷达关键技术之一的高灵敏度探测器技术——平衡混频接收机因其能消除激光过量强度噪声而工作于标准量子限的优良性能成为备受关注的合成孔径激光雷达探测技术。 首先,本文对辐射源——固体激光器强度噪声的不同来源以及功率频谱分布进行了介绍。文章指出,量子噪声是激光内在光子本性的体现,无法用经典的方法消除,因而平衡探测器无法消除量子噪声;弛豫振荡是固体激光器最主要的强度噪声分量,它由各种扰动所激发;强度噪声的低频噪声水平主要受限于泵浦源噪声水平。 文章的最后采用基于时域的相关函数及频域的功率谱描述方法将平衡探测器的噪声抑制效果评价与各种影响对称性的非理想因素联系在一起并进行了数值计算。计算结果表明,抑制低频过量强度噪声主要关心的是探测系统的对称性而非分束器到探测器光程的不匹配;当探测器带宽不对称时,光程的严格匹配并不会带来最好的噪声抑制效果;系统对称性越差所能实现的最大噪声抑制比越小,而相对延时则决定了能否实现该最大噪声抑制比。


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