激光雷达部分相干外差探测接收特性研究

研究了激光雷达远距离探测时信号光的空间相干特性和接收口径尺寸对外差探测的归一化载噪比RnCN和视场角Ωf的影响。采用激光雷达远距离探测模型,给出部分相干光探测时RnCN的一般表达式和相应的接收理论。进一步数值模拟分析显示:当高斯型本振光斑尺寸大于接收口径大小时,RnCN达到饱和状态;空间相干长度和口径半径的增加都能提高RnCN,但会导致Ωf的降低。在理论和数值模拟的基础上,提出RnCN和Ωf的乘积正比于λ2,且此关系不受回波信号相干特性的影响。最后给出Hufnagel-Valley 5/7湍流模型下探测高度和地面距离对RnCN的影响。