大 FOV の 3D FMCW フラッシュ LIDAR でコヒーレント検出: Part II - 画像平面におけるヘテロダイヌ効率

科学分野:

• 光学工学は,光学工学である.
• LIDARテクノロジーは,LIDAR技術によるものです.
• シグナル処理 信号処理

背景:

• ヘテロダインの効率は,LIDARの一貫した性能に不可欠であり,信号対ノイズ比と深さの範囲に影響を与えます.
• 以前のモデルは,広い視野のシステムにおける偏振不一致を完全に考慮していなかった.

研究 の 目的:

• 幅広い視野の3Dフラッシュ周波数調節連続波 (FMCW) LIDARシステムでヘテロダインの効率を最適化するために.
• 極化不一致とシステムのアップグレードがヘテロディーンの効率に与える影響を調査する.

主な方法:

• フィンクの式に基づいて,極化不一致を含むヘテロジン効率の表現を導いた.
• アップチャーの比率とピクセルサイズ効果を分析するために数値シミュレーションを実行しました.
• 地元の振動器 (LO) のビームシェーピングが改善され,よりよい波線の整列を図るなど,実験的なシステムアップグレードを実施した.

主要な成果:

• ±26°の視野を横切って,LOとシーンのビームの間の角的マッチングが強化されました.
• 数値シミュレーションにより,光圈比率とピクセルサイズがヘテロダインの効率に及ぼす影響が明らかになった.
• 実験的な測定により,軸外角度でのヘテロダイン効率の改善が示されました.

結論:

• 幅広い視野のLIDARシステムでは,光学アライナメントを改善することで,最適化されたヘテロディン効率を達成できます.
• この研究は,広範な領域における一貫したLIDAR性能を向上させる方法を提供する.