基于AlGaAs微环的高分辨率平行脉冲混乱LiDAR

科学领域:

• 光子学和光学工程的工程.
• 非线性光学是非线性光学.
• 传感技术 传感技术

背景情况:

• 混沌激光雷达系统由于信号随机性而具有固有的反干扰能力.
• 传统的化 (Si₃N₄) 激光雷达系统在分辨率范围方面存在局限性.

研究的目的:

• 开发一个分厘米分辨率的光检测和测距 (LiDAR) 系统.
• 为了利用甲 (AlGaAs) 微环的高非线性,提高性能.

主要方法:

• 使用Lugiato-Lefever (LLE) 方程建模了一个AlGaAs激光雷达系统.
• 产生混乱的脉冲信号,使用20%的功率周期平方波,周期为50μs.
• 利用多波长光学的并行处理进行3D扫描.

主要成果:

• 实现了约0.9厘米的理论范围分辨率,比Si₃N₄激光雷达 (9.7厘米) 提高了十倍.
• 实验范围分辨率达到±0.29厘米,传输功率低至10dBm.
• 展示了8.61GHz的混乱信号带宽,明显比Si₃N₄混乱 (∼0.85GHz) 宽得多.

结论:

• 开发的AlGaAs微环LiDAR提供了卓越的范围分辨率和防噪能力.
• 该系统的高分辨率和低功耗有利于在高干扰环境中的应用.
• 这项技术为在苛刻条件下进行先进的3D成像和传感铺平了道路.