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激光雷達(dá)中激光的特性
激光和普通光的---不同在于激光是一種有---光子簡(jiǎn)并度的光。光子簡(jiǎn)并度可以理解為具有相同模式或波型的光子數(shù)目，即具有相同狀態(tài)的光子數(shù)目。
激光器主要由增益介質(zhì)和諧振腔組成。諧振腔選模，增益介質(zhì)通過受激輻射向確定的模提供能量，從而形成具有---光子簡(jiǎn)并度的激光。高光子簡(jiǎn)并度表現(xiàn)出---的單色性、方向性、相干性及高亮度；激光可被壓縮成極短的超短脈沖，脈寬已達(dá)到秒量級(jí)，能產(chǎn)生短至4.6 fs的超短激光脈沖，---1020w／cm2的光功率密度。
激光的好單色性是由激光器的工作原理和結(jié)構(gòu)決定的。由于諧振腔內(nèi)的增益介質(zhì)可以向一個(gè)模提供足夠的能量，從整體來(lái)看可以認(rèn)為光在腔內(nèi)沒有損耗，因而由該諧振腔輸出的激光可以理解為是沒有衰減的，具有窄的譜線寬度。
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認(rèn)識(shí)lidar
激光具有亮度高、單色性好、射束窄等優(yōu)點(diǎn)，激光本身具有非常的測(cè)距能力，其測(cè)距精度可達(dá)幾個(gè)厘米，車載lidar標(biāo)定白板，而lidar系統(tǒng)的度除了激光本身因素，激光雷達(dá)標(biāo)定白板，還取決于激光、gps及慣性測(cè)量單元(imu)三者同步等內(nèi)在因素。
激光雷達(dá)工作原理與常規(guī)雷達(dá)大體相同。
單基地外差或相干探測(cè)的激光雷達(dá)框圖。
激光雷達(dá)的制作工藝相當(dāng)復(fù)雜。它是把待發(fā)激光先送入發(fā)/收(t/r)轉(zhuǎn)換開關(guān)并用同一窗口發(fā)射，發(fā)/收和-光路平行對(duì)目標(biāo)掃描;從目標(biāo)返回的光信號(hào)由掃描光學(xué)系統(tǒng)和光束擴(kuò)展器接收，標(biāo)定白板，這兩部分組成光;t/r轉(zhuǎn)換開關(guān)將接收到的光信號(hào)送入混頻器與本振器的基準(zhǔn)光信號(hào)混頻，再經(jīng)成像光學(xué)系統(tǒng)---在探測(cè)器上進(jìn)行放大并轉(zhuǎn)換成電信號(hào);然后經(jīng)高通濾波器濾除背景和本振低頻信號(hào);激光雷達(dá)所測(cè)目標(biāo)距離和速度信息則由信號(hào)處理器提取。
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雷達(dá)“無(wú)線電探測(cè)和測(cè)距”工作原理
各種雷達(dá)的具體用途和結(jié)構(gòu)不盡相同，但基本形式是一致的，包括:發(fā)射機(jī)、發(fā)射天線、---、接收天線，lidar標(biāo)定白板，處理部分以及顯示器。還有電源設(shè)備、數(shù)據(jù)錄取設(shè)備、抗干擾設(shè)備等輔助設(shè)備。
測(cè)量速度原理是雷達(dá)根據(jù)自身和目標(biāo)之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的頻率多普勒效應(yīng)。雷達(dá)接收到的目標(biāo)回波頻率與雷達(dá)發(fā)射頻率不同，兩者的差值稱為多普勒頻率。
從多普勒頻率中可提取的主要信息之一是雷達(dá)與目標(biāo)之間的距離變化率。當(dāng)目標(biāo)與干擾雜波同時(shí)存在于雷達(dá)的同一空間分辨單元內(nèi)時(shí)，雷達(dá)利用它們之間多普勒頻率的不同能從干擾雜波中檢測(cè)和---目標(biāo)。測(cè)量目標(biāo)方位原理是利用天線的尖銳方位波束，通過測(cè)量仰角靠窄的仰角波束，從而根據(jù)仰角和距離就能計(jì)算出目標(biāo)高度。
測(cè)量距離原理是測(cè)量發(fā)射脈沖與回波脈沖之間的時(shí)間差，因電磁波以-傳播，據(jù)此就能換算成雷達(dá)與目標(biāo)的距離。
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