Микрорезонаторный Когерентный лидар FMCW с двумя гребенками

• Антонио Кашук из Лозанны представляет доклад о резонаторе solon для mcw lidar.  

• План: краткое введение в lidar, fmcw lidar, резонатор solon, спектроскопия с двумя гребенками и мультикорне, dual comp fmcw.  

• Lidar расшифровывается как система обнаружения и определения дальности на основе света.  

• Для работы lidar нужны лазер и детектор.  

• Время полета lidar измеряет время между моментом встречи с целью и моментом получения отраженного луча.  

• Недостатки: ограниченный диапазон и разрешающая способность, перекрестные помехи, отсутствие прямых измерений скорости.  

• Парализация lidar: использование нескольких источников для уменьшения перекрестных помех.  

• Последовательное переключение, пространственная фильтрация, детектирование по времени.  

• Система с фонариком требует импульсов высокой энергии и страдает от перекрестных помех.  

• FMCW lidar использует непрерывную модуляцию частоты.  

• Принцип работы: сигнал посылается на цель, затем принимается.  

• Гетеродинное детектирование: объединение отраженного луча и опорного сигнала.  

• Преимущества: высокая чувствительность, увеличенная дальность, минимизация помех, возможность прямого измерения скорости.  

• Параметры: отклонение частоты, амплитуда чириканья, скорость прерывания.  

• Преимущества FMCW: высокая чувствительность, увеличенная дальность, минимизация помех, возможность прямого измерения скорости.  

• Недостатки: необходимость хорошего лазера, узкая ширина линии, контроль трехплоскостности, цифровая обработка сигнала.  

• Примеры: отклонение частоты 2 ГГц, ширина сигнала 10 микросекунд, длина волны 1553 нм.  

• Расчет: частота битового узла 260 МГц, разница частот при движении цели 30 МГц.  

• Диапазон неоднозначности: 3 км, разрешение по расстоянию 7 см.  

• Использование нескольких источников для уменьшения перекрестных помех.  

• Демультиплексирование: использование разных частот для уменьшения перекрестных помех.  

• Пример: работа с коллегами из EPFL и использование микрорезонатора.  

• Необходимость мощной непрерывной волновой накачки и высококачественной микросети.  

• Четыре вида мик  

• Микрогенераторы имеют чрезвычайно низкие потери благодаря процессу фотонного оплавления DOMAS.  

• Процесс включает травление кремнезема, оплавление, нанесение нитрата кремния и планаризацию.  

• Это позволяет достичь коэффициента качества выше 20 миллионов и внутренней ширины линии в 10 МГц.  

• Чип размером 4x4 мм с микрорезонаторами на частоте 100 ГГц.  

• Солитоны используются в различных применениях, включая калибровку астрономического спектрометра и сверхбыстрое кольцевое зондирование.  

• Использование чирикающего источника для накачки микронасоса.  

• Настройка на солитонное состояние приводит к импульсному напряжению.  

• Изменение глобальной частоты позволяет охватить весь частотный диапазон.  

• Использование микронатора из нитрида кремния и лазера для генерации солитонного состояния.  

• Применение электрооптического модулятора и дифракционного элемента для измерений.  

• Использование демультиплексора для измерения mcw и определения скорости и расстояния.  

• Вопросы скорости сканирования и амплитуды лидара FMCW.  

• Анализ уравнения Лугатле-Лессера и построение графика стабильности.  

• Возможность настройки параметров для сохранения солитонного состояния.  

• Частотная модуляция и изменение групповой скорости.  

• Нелинейный отклик и сдвиг частоты из-за взаимодействия света с колебательными модами.  

• Моделирование показывает, что изменения частоты повторений минимальны.  

• Использование демультиплексора для анализа различных оптических боковых полос.  

• Эксперимент на макете показал возможность измерения скорости и расстояния.  

• Преимущества лидара FMCW: одновременное измерение расстояния и скорости, высокая точность.  

• Необходимость n фотодиодов и демультиплексора для системы.  

• Возможность использования когерентного приемника для измерения частоты.  

• Применение двойной спектроскопии для улучшения измерений.  

• Оптическое обнаружение особенностей поглощения.  

• Использование частотной гребенки для измерения частоты ошибок.  

• Преобразование интерферограммы в Фурье для получения  

• Метод превосходит инфракрасные спектрометры с преобразованием Фурье.  

• Высокая скорость сбора данных, отсутствие движущихся частей, простота в эксплуатации.  

• Сверхвысокое разрешение и абсолютная точность частоты.  

• Линейная и нелинейная спектроскопия с двумя гребенками.  

• Использование усилителя сигнала для возбуждения колебательных мод.  

• Возможность получения гиперспектральных изображений и определения режимов колебаний газов.  

• Использование низкого уровня связи для сверхбыстрых и сверхточных измерений расстояния.  

• Двусторонняя передача частоты во времени.  

• Проблемы с низким диапазоном неоднозначности и погрешностью 1,6 мм.  

• Генерация аналогового усилителя с последовательностью импульсов.  

• Использование двух солитонов для измерения расстояний.  

• Когерентный приемник для приема сигнала и определения положительных и отрицательных частот.  

• Сигнал связи отражается и получает сдвиг для измерения расстояния и скорости.  

• Разделение спектрально для каждого канала.  

• Изменение формул для измерения расстояния и скорости с учетом отрицательных частот.  

• Преобразование Фурье сигнала для определения положительных и отрицательных частот.  

• Компенсация шума и изображений для получения четких следов.  

• Проблемы с визуализацией сигнала и измерение профиля скорости вращения.  

• Демонстрация двойного комплайнера mcw для измерения скорости и расстояния.  

• Возможность работы на частоте до 100 кГц и более.  

• Введение полупроводниковых оптических усилителей для улучшения системы.  

• Благодарность группе и коллегам за вклад в проект.