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题名相干激光雷达平衡外差探测方法的数值仿真
被引量：19
- 1
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作者
杨彦玲
李彦超
高龙
从海芳
王春晖
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机构
哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室
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出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2011年第10期1918-1922,共5页
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基金
国家自然科学基金(61078063)
哈尔滨工业大学重大国际科技合作培育计划(HIT.ICRST.2010024)
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文摘
建立了相干激光雷达平衡外差探测的理论模型及其数学描述,包括响应电流模型和信噪比模型。在两个模型的基础上,对平衡外差探测与一般相干探测进行比较,分析出它在消除本振相对强度噪声、提高信噪比和充分利用本振光功率上的优势。最后利用MATLAB数值仿真,着重研究了平衡外差探测方法的信噪比,验证了其在相干激光雷达探测上的优越性,并分析了耦合器分束比、光电探测器量子效率匹配程度和本振光功率对平衡外差探测的影响,给出了仿真结果。
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关键词
平衡外差探测
数值仿真
信噪比
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Keywords
balanced heterodyne detection
numerical simulation
signal-to-noise ratio
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分类号
O436.3
[机械工程—光学工程]
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题名本振功率对目标微动激光平衡外差探测的影响研究
被引量：6
- 2
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作者
郭力仁
胡以华
李政
徐世龙
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机构
脉冲功率激光技术国家重点实验室电子工程学院
电子制约技术安徽省重点实验室
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出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2015年第10期2933-2937,共5页
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基金
国家自然科学基金(61271353)
安徽省自然科学基金(1308085QF123)
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文摘
面向远距离目标微多普勒效应的探测,建立了本振光功率变化对激光平衡外差探测回波信噪比影响的数学模型,并进行了仿真分析。通过搭建的1 550 nm激光平衡外差探测实验平台测试了由于本振功率变化对于目标微多普勒特征提取效果的影响。研究结果表明,对于平衡外差探测,由于两光电探测器量子效率不可能完全匹配,考虑到散粒噪声、热噪声和本振相对强度噪声的影响,将存在一个最佳本振功率值使探测信噪比达到最大。当选取该本振功率进行探测时,获得的目标微多普勒特征可读性更强,提取误差更小。
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关键词
探测器
微多普勒效应
平衡外差探测
本振功率
激光雷达
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Keywords
detectors
micro-Doppler effect
balanced heterodyne detection
LO power
Lidar
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分类号
TN95
[电子电信—信号与信息处理]
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题名微多普勒效应激光平衡外差探测特性研究
被引量：1
- 3
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作者
郭力仁
胡以华
李政
徐世龙
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机构
脉冲功率激光技术国家重点实验室电子工程学院
电子制约技术安徽省重点实验室电子工程学院
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出处
《激光与红外》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第3期247-251,共5页
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基金
国家自然科学基金(No.61271353)
安徽省自然科学基金(No.1308085QF123)资助
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文摘
面向远距离微多普勒效应探测,建立了激光平衡外差探测输出信噪比的数学模型,并在此基础上仿真对比了平衡外差探测和一般相干探测的信噪比,分析出在合理设置探测器结构参数情况下,平衡外差探测方法在提高信噪比上有明显优势特性。经过实验验证分析,接收信号经时频分析后较一般相干探测可读性更强,减小了特征提取误差,适用于远距离微动探测。研究为目标微动的实际遥感探测提出了一种高效可行的接收方法。
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关键词
探测器
微多普勒效应
平衡外差探测
激光雷达
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Keywords
detectors
micro-Doppler effect
balanced heterodyne detection
lidar
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分类号
TN95
[电子电信—信号与信息处理]
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题名基于光学偏振控制的散粒噪声极限微振动光学测量方法
- 4
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作者
伍凯凯
谢博娅
陈琳
游淞清
熊哲文
杨鹏
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机构
湖北工业大学机械工程学院
湖北理工学院电气与电子信息工程学院智能感知与目标识别光电实验室
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出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2023年第7期233-242,共10页
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基金
国家自然科学基金面上项目(12074110)
国家自然科学基金项目(11947134)
湖北省教育厅科研项目(B2021251)。
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文摘
物体微振动信号测量在磁场、建筑、生物成像及航空航天等方面具有重要的应用价值。但是,物体微振动产生的弱反射光不仅极其微弱,易受到探测距离、雨雾气等环境因素的干扰,而且低频振动的振动形式多变,易受到经典噪声影响,难以实现极端微弱反射光条件下的振动信号测量。针对以上问题,文中采用光学偏振控制方法,对信号光与本振光的偏振性进行控制,以减少光学噪声的干扰;采用平衡外差探测,将低频直流信号转变为高频交流信号,避免信号被噪声湮没的同时,克服了光电流共模噪声的影响。在赫兹(~10 Hz)频段,探测器的噪声水平达到了散粒噪声极限,并实现了阿瓦量级反射光条件下的微振动信号测量,测得的物体微振动振幅为11.44 nm,A类标准不确定度为0.25 nm,合成不确定度为0.34 nm,测量精度为±0.75 nm。该方案不仅为微弱多普勒频率测量、振动检测等测量领域的研究提供了实验支持,在弱反光、长距离、雨雾天气等复杂测量环境也具有广阔的应用前景。
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关键词
微振动
弱反射光
偏振控制
散粒噪声极限
平衡外差探测
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Keywords
micro-vibration
weak reflected light
polarization control
shot noise limit
balanced heterodyne detection
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分类号
O431
[机械工程—光学工程]
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