Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2025
Идентификатор DOI: 10.18127/j20700784-202501-02
Ключевые слова: Laser autodyne sensor, autodyne effect, delayed effect, signal characteristics, reflected emission, motion parameters, laser diode, photodiode, Лазерный автодинный датчик, автодинный эффект, запаздывающее воздействие, сигнальные характеристики, отраженное излучение, параметры движения, лазерный диод, фотодиод
Аннотация: Постановка проблемы. Автодинные датчики и измерители параметров движения объектов на основе полупроводниковых лазерных модулей находят широкое применение в различных отраслях науки и техники. Принцип действия этих устройств основан на том, что часть рассеянного исследуемым объектом лазерного излучения вновь направляется в его резонПоказать полностьюатор лазера, где нелинейно взаимодействет с активной средой лазера, вызывая так называемый автодинный эффект, состоящий в изменении генерируемого лазером поля излучения. Другой вариант выполнения автодинного датчика предусматривает выделение сигнала в цепи смещения лазера, что дополнительно упрощает конструкцию устройства. Цель. Расширить теорию лазерных автодинов для малых расстояний до отражающего объекта для условия быстрого движения отражателя. Результаты. Проведено моделирование сигналов лазерных автодинных датчиков в условиях быстрого движения отражателя, когда необходимо учитывать произвольное соотношение периода автодинного сигнала и времени запаздывания отраженного излучения. Показано решение исходных уравнений путем разложения в ряд функций запаздывающего воздействия. Выполнены расчеты сигнальных характеристик при различных нормированных дальностях до объекта локации и уровнях отраженного излучения, характеризуемых обобщенным параметром обратной связи. Получены новые в теории лазерных автодинных датчиков результаты, из которых следует, что с увеличением скорости объекта локации, когда время запаздывания отраженного излучения становится соизмеримым или более периода автодинного сигнала, уровень его ангармонических искажений существенно уменьшается. Практическая значимость. Полученные в данной работе результаты необходимо учитывать при обработке сигналов в аппаратуре, использующей автодинный принцип построения лазерных приемопередатчиков. The simulation of the signals of laser autodyne sensors is performed in conditions of rapid movement of the reflector, when it is necessary to take into account an arbitrary ratio of the period of the autodyne signal and the delay time of the reflected radiation. The initial equations describing the formation of single-mode laser diode signals under the specified conditions are given. The solution of the initial equations is obtained by decomposing into a series of delayed action functions. Calculations of signal characteristics at various normalized ranges to the location object and levels of reflected radiation characterized by a generalized feedback parameter are performed. New results in the theory of laser self-mixer sensors have been obtained, from which it follows that with an increase in the speed of the location object, when the delay time of reflected radiation becomes commensurate or more than the period of the autodyne signal, the level of its anharmonic distortion decreases significantly. It is noted that the obtained results must be taken into account when processing signals in equipment using the autodyne principle of constructing laser transceivers.
Журнал: Успехи современной радиоэлектроники
Выпуск журнала: Т.79, №1
Номера страниц: 17-29
ISSN журнала: 20700784
Место издания: Москва
Издатель: ООО "Издательское предприятие редакции журнала "Радиотехника"