| Abstract | 第4页 |
| Contents | 第5-8页 |
| List of Figures | 第8-11页 |
| List of Tables | 第11-12页 |
| Chapter 1 Introduction | 第12-18页 |
| 1.1 Introduction | 第12-15页 |
| 1.2 Objective of this work | 第15页 |
| 1.3 Thesis outlines | 第15-18页 |
| Chapter 2 Background and Literature survey | 第18-40页 |
| 2.1 Introduction | 第18页 |
| 2.2 Basic Concepts of Laser Radar | 第18-24页 |
| 2.2.1 Laser Radar Aspects | 第19-21页 |
| 2.2.2 Frequency Modulated Continuous Wave(FM-CW) LIDAR | 第21-24页 |
| 2.3 Optical wave propagation in atmosphere | 第24-30页 |
| 2.3.1 Free-space transmission effects | 第24-27页 |
| 2.3.2 LIDAR range equation | 第27-30页 |
| 2.4 Basic Concepts of Optical Detection Systems | 第30-39页 |
| 2.4.1 Direct Detection | 第30-31页 |
| 2.4.2 Coherent Detection | 第31-34页 |
| 2.4.3 Noise Sources in detection process | 第34-39页 |
| 2.4.3.1 Background noise | 第34-35页 |
| 2.4.3.2 Relative intensity noise(RIN) | 第35-37页 |
| 2.4.3.3 Quantum (Shot) noise | 第37页 |
| 2.4.3.4 Photodiode dark current noise | 第37-38页 |
| 2.4.3.5 Photodiode surface leakage current noise | 第38页 |
| 2.4.3.6 Thermal noise | 第38页 |
| 2.4.3.7 Amplifier noise | 第38-39页 |
| Summary | 第39-40页 |
| Chapter 3 FMCW LIDAR System | 第40-52页 |
| 3.1 Introduction | 第40页 |
| 3.2 Internally FMCW LIDAR system | 第40-43页 |
| 3.3 Externally FMCW LIDAR system | 第43-50页 |
| 3.3.1 MZI modulator operation at Qaudrature point operation | 第44-47页 |
| 3.3.2 MZI modulator operation at null transmission point operation | 第47-50页 |
| Summary | 第50-52页 |
| Chapter 4 Performance Analysis of FMCW LIDAR System with Various DetectionTechniques | 第52-66页 |
| 4.1 Introduction | 第52页 |
| 4.2 Analysis of FMCW LIDAR system with direct detection | 第52-56页 |
| 4.2.1 System Performance Analysis | 第53-54页 |
| 4.2.2 Signal-to-noise calculation | 第54-56页 |
| 4.3 Analysis of FMCW LIDAR system with heterodyne detection | 第56-62页 |
| 4.3.1 Conventional heterodyne detection | 第56-59页 |
| 4.3.2 Simplified heterodyne detection | 第59-62页 |
| 4.4 Analysis of FMCW LIDAR with homodyne detection | 第62-64页 |
| 4.4.1 System performance analysis | 第62-63页 |
| 4.4.2 Signal-to-noise ratio calculation | 第63-64页 |
| Summary | 第64-66页 |
| Chapter 5 Simulation of FMCW LIDAR System using Optisystem Package | 第66-86页 |
| 5.1 Introduction | 第66页 |
| 5.2 Transmitting section | 第66-72页 |
| 5.2.1 Laser Source | 第67-68页 |
| 5.2.2 LFM signal generation | 第68页 |
| 5.2.3 Mach-Zehendar Intensity Modulator | 第68-72页 |
| 5.3 Simulated FMCW LIDAR system with direct (non coherent) detection | 第72-73页 |
| 5.4 Simulated FMCW LIDAR system with simplified heterodyne detection | 第73-77页 |
| 5.4.1 Target detection using simplified heterodyne detection | 第74-75页 |
| 5.4.2 Balanced photodetector output for simplified heterodyne detection | 第75-76页 |
| 5.4.3 Multiple targets detection using simplified heterodyne detection | 第76-77页 |
| 5.5 Simulated FMCW LIDAR with homodyne detection | 第77-82页 |
| 5.5.1 Target detection using homodyne detection | 第77-79页 |
| 5.5.2 Effect of relation between target distance and target velocity on output beat signalspectrum | 第79-82页 |
| 5.6 Simulation and Numerical analysis of signal-to-noise ratio | 第82-85页 |
| Summary | 第85-86页 |
| Chapter 6 Analysis of FMCW LIDAR with Detection Method of Velocity and Distanceby Mach-Zehender Modulator | 第86-114页 |
| 6.1 Introduction | 第86-87页 |
| 6.2. Distance detection method based on MZI modulator | 第87-102页 |
| 6.2.1. Mathematical analysis | 第87-96页 |
| 6.2.2 Simulation and numerical analysis | 第96-102页 |
| 6.3 Doppler detection method based on MZI modulator | 第102-112页 |
| 6.3.1 Mathematical analysis | 第103-109页 |
| 6.3.2 Simulation and numerical analysis | 第109-112页 |
| Summary | 第112-114页 |
| Chapter 7 Conclusion and Future Work | 第114-116页 |
| References | 第116-122页 |
| 致谢 | 第122-124页 |
| Acknowledgments | 第124-126页 |
| Published Papers | 第126页 |
