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面向相关法测距技术的混沌光源的研究

作　者: 赵彤
导　师: 王云才
学　校: 太原理工大学
专　业: 光学工程
关键词: 混沌激光混沌测距光反馈半导体激光器混沌源
分类号: O415.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 43次
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内容摘要

混沌信号的宽带、无周期内禀随机性、无模糊自关联性使其具有广阔的应用前景。相关法混沌激光测距系统利用其独特的自相关特性,实现了具有强抗干扰能力、高分辨率的测量。目前有多种混沌激光的产生方法,根据应用领域的不同,混沌激光的产生装置也不尽相同,但都是在满足实验需要的情况下利用尽可能简单的装置产生宽带的混沌。所以具有宽带的、集成度高的混沌源在日后的推广应用中具有极大的发展前景。本文围绕混沌激光测距系统混沌源的研究及设计,进行了如下的工作：1.介绍了混沌激光相关测距技术的原理,并根据测距的关键参数对混沌源的设计提出了要求。2.理论研究了光反馈半导体激光器产生混沌时,偏置电流、反馈强度和反馈腔长对混沌状态的影响,确定了可用于测距的混沌状态的参数范围。3.实验研究了偏置电流和反馈强度对混沌状态的影响,根据混沌激光测距系统实际应用的需要找到了对应的激光器产生混沌的范围。4.通过实验和理论研究找出的范围,设计制作了两套混沌源,并进行了参数对比,并最终将一套封装于混沌激光雷达样机中。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-11
  1.1 引言  7-8
  1.2 光学混沌  8-9
  1.3 半导体激光器混沌的产生及测距应用  9
  1.4 本文研究的主要内容  9-11
第二章混沌激光相关测距技术  11-17
  2.1 混沌信号的特性  11-13
  2.2 混沌激光相关测距技术  13-15
  2.3 关键参数  15-17
第三章单反馈半导体激光器混沌产生的理论模拟  17-25
  3.1 理论模型  17-18
  3.2 各参数对相关曲线的影响  18-23
    3.2.1 偏置电流  18-20
    3.2.2 反馈强度  20-21
    3.2.3 反馈腔长  21-23
  3.3 结论  23-25
第四章单反馈半导体激光器混沌产生的实验研究  25-33
  4.1 实验装置  25-26
  4.2 混沌激光测距的混沌态  26-30
    4.2.1 时域特征  27-28
    4.2.2 相关曲线特性  28-30
  4.3 结论  30-33
第五章混沌源的设计组装及测试  33-51
  5.1 设计方案及配件选择  33-38
    5.1.1 全反镜反馈方案  33-35
    5.1.2 透反镜反馈方案  35-38
  5.2 混沌源的设计加工  38-42
  5.3 混沌源的性能测试  42-51
    5.3.1 混沌特性及状态  42-46
    5.3.2 混沌激光雷达样机  46-51
总结与展望  51-53
参考文献  53-57
致谢  57-59
攻读硕士学位期间发表的学术论文  59

面向相关法测距技术的混沌光源的研究

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