一种无射频源、采用光注入半导体激光的微波光子雷达用于高分辨率探测与成像
信号处理
2021-06-14 v1 光学
摘要
本文提出一种新颖的微波光子（MWP）雷达方案，能够光学生成并处理宽带线性调频（LFM）微波信号而无需使用任何射频（RF）源。在发射机中，通过控制光注入半导体激光的 period-one（P1）振荡生成宽带 LFM 微波信号。经目标反射后，基于双驱动马赫-曾德尔调制器（DMZM）实现光子去啁啾，其后接低速模数转换器（ADC）与数字信号处理器（DSP）以重建目标信息。由于不受外部 RF 源限制，该雷达具有极高灵活的可调谐性，且主要工作参数可调，包括中心频率、带宽、频段与时序周期。实验中，搭建了带宽 4 GHz 的全光子 Ku 波段雷达，用于高分辨率探测与逆合成孔径雷达（ISAR）成像。结果表明，接收机在 100 MSa/s 采样率下实现了约 1.88 cm 的距离分辨率，以及高达约 1.88 cm × 约 2.00 cm 的二维（2D）成像分辨率。雷达的灵活可调谐性也经实验研究。所提雷达方案具有低成本、结构简单、高可重构性特点，有望用于未来多功能自适应小型化雷达。
引用
@article{arxiv.2106.06256,
title = {An RF-source-free microwave photonic radar with an optically injected semiconductor laser for high-resolution detection and imaging},
author = {Pei Zhou and Rengheng Zhang and Nianqiang Li and Zhidong Jiang and Shilong Pan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.06256},
year = {2021}
}