RLC振荡的脉冲激光器驱动特性
2021-06-08李泽安王玉冰宁永强王立军
发光学报 2021年4期
李泽安,王玉冰,秦 莉,宁永强,王立军,3
(1. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 发光学及应用国家重点实验室,吉林 长春 130033;2.中国科学院大学 材料与光电研究中心,北京 100049; 3.鹏城实验室,广东 深圳 518055)
1 引 言
激光雷达是利用激光束对目标进行测量的一种遥感设备,在军事[1-2]、商用[3]和民用[4-5]等领域有着广阔的应用前景。特别是激光雷达作为遥感系统的重要传感器,在车辆自动驾驶系统中得到了广泛应用[4-5]。远距离测距的激光雷达主要采用飞行时间(TOF)测距原理。TOF是双向测距技术,脉冲激光器向目标发射连续脉冲,同时触发内部计时电路,计时器测量激光脉冲到达目标并返回接收器的时间,从而获得目标距离[6]。这就对激光器发射的脉冲信号有很高的要求:脉冲峰值功率尽可能大,从而实现更远的探测距离;脉冲宽度尽可能窄,从而实现更高的探测精度。发射机由驱动电路和激光器共同组成,驱动电路输出的脉冲电流驱动激光器产生脉冲激光。驱动电路的性能决定了激光脉冲的各项参数,例如,激光脉冲的峰值功率取决于脉冲峰值电流大小,激光脉冲的宽度取决于脉冲电流的宽度。驱动电路的性能直接影响着激光雷达系统的参数,是激光雷达系统的重要组成部分。脉冲激光器驱动电路形式多样,应用最广泛的是谐振电容放电激光器驱动电路。Glaser等[7]使用GaN效应管产生峰值电流大于35 A、脉冲宽度小于4 ns的电流脉冲。张厚博等[8]利用MOSFET开关器件驱动激光器产生峰值功率80 W、脉冲宽度3.7 ns的激光。……
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