高靈敏度激光脈沖探測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、由于脈沖激光信號(hào)具有光脈沖窄、重頻范圍寬、峰值功率高等優(yōu)勢(shì)，在軍事、通信等領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景，因此高性能的脈沖信號(hào)探測(cè)系統(tǒng)也越來越多的得到國內(nèi)外科研工作者的重視。探測(cè)靈敏度是接收系統(tǒng)的重要技術(shù)指標(biāo)，主要表征為在一定虛警概率下探測(cè)器件接收到的最小峰值光功率的大小。對(duì)于微弱激光脈沖信號(hào)探測(cè)場(chǎng)景，通過研究脈沖寬度、探測(cè)光子數(shù)等參數(shù)可以進(jìn)一步的調(diào)整和優(yōu)化探測(cè)靈敏度等性能指標(biāo)。因此本論文在理論計(jì)算的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了基于直接探測(cè)方案的脈沖激光探測(cè)

2、系統(tǒng)。
　　激光脈沖信號(hào)探測(cè)按模式可以分為直接探測(cè)方案和相干探測(cè)方案。本文首先對(duì)這兩種探測(cè)方案進(jìn)行了理論分析和優(yōu)劣勢(shì)對(duì)比，對(duì)于脈沖探測(cè)系統(tǒng)各模塊的噪聲進(jìn)行了詳細(xì)的介紹與分析，并針對(duì)探測(cè)靈敏度指標(biāo)進(jìn)行了理論計(jì)算。其次，本文主要針對(duì)激光脈沖信號(hào)的直接探測(cè)方案，對(duì)比了傳統(tǒng)的光電轉(zhuǎn)換器件與具有內(nèi)部增益的雪崩二極管的探測(cè)效率及其技術(shù)指標(biāo)，總結(jié)了前置放大電路的幾種設(shè)計(jì)思路，最終搭建了滿足一定虛警概率下的脈沖激光探測(cè)系統(tǒng)。
　　最終，在理

3、論計(jì)算的基礎(chǔ)上，本文對(duì)于脈沖激光直接探測(cè)方案搭建了實(shí)驗(yàn)電路、并完成焊接與調(diào)試工作，同時(shí)針對(duì)各個(gè)電路模塊繪制了結(jié)構(gòu)件外殼以達(dá)到對(duì)噪聲進(jìn)一步屏蔽的目的。通過本文的計(jì)算結(jié)果，在滿足虛警概率小于1％的基礎(chǔ)上，完成靈敏度指標(biāo)測(cè)試工作，測(cè)試結(jié)果為-37.1dBm，與本文計(jì)算的理論值相差7.4dB，測(cè)試結(jié)果與理論計(jì)算值的差異主要來自于對(duì)探測(cè)電路的系統(tǒng)噪聲評(píng)估不夠準(zhǔn)確，包括芯片或外圍電路在上電工作時(shí)產(chǎn)生的噪聲，需要對(duì)探測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行靈敏度優(yōu)化方案分析。在文