摘要
自激光技术诞生以来，人们就在不断研究不同增益介质的各种激光器，其中半导体激光器是重要研究领域之一。半导体激光器由于其体积小、可靠性高、可直接调制、使用寿命长等优点，被广泛应用于各个领域。在微波光子学领域，利用半导体激光器产生微波信号具有高速、低功耗、低成本、高可靠性的优点，使之成为热点研究方向。在激光测速领域，使用半导体激光器发射双频激光可有效的减小噪声的影响，提高测量精度。 本论文利用基于重构等效啁啾技术的单片集成双频DFB激光器，实现了微波信号产生系统和激光测速系统，并对它们的性能进行了研究。本文主要内容和结果如下: (1)提出了一种基于单片集成双频DFB激光器的微波产生系统并对其原始拍频信号特性、锁定后的信号特性、上变频特性、相位噪声特性进行了研究分析。微波产生系统产生的原始拍频信号可以通过改变主、从激光器电流的方式实现微波信号频率的调谐，其调谐范围可以达到13GHz-40GHz。利用边模光注入锁定技术，可以提高产生的微波信号的质量，其线宽减小到102Hz，相比原始拍频信号线宽减小了5个数量级，线宽锁定范围可以达到1.8GHz。详细研究了二倍上变频的激光器光谱和产生的微波信号情况，并测试了二倍频和四倍频的调谐范围。最后对相位噪声进行了测试，微波信号在10kHz偏移频率处的相位噪声为-100.9dBc/Hz。 (2)提出了两种基于单片集成双频DFB激光器的激光测速系统，自主搭建了激光测速平台，分别利用双光电探测器方案和单光电探测器方案实现了对被测目标速度的测量。双光电探测器方案测量得到了被测目标的运动方向，测速的相对误差为0.38％;单光电探测器方案测速的相对误差为1.1％，并实现了二倍上变频情况下的激光测速。
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