激光雷达自上世纪60年代被提出以来,经过多年的研究和发展,其研究方向和领域众多,其中线性调频连续波激光雷达(LFMCW Ladar)的研究成了当前重要的研究方向。应用线性调频连续波雷达进行激光测距是近年来研究的热点,其具有高分辨率、测距精度高、无距离盲区等优点,被广泛应用于环境感知、气象研究、高精度测距等领域。本课题针对基于线性调频的激光雷达测距系统中分布反馈(DFB)半导体激光器的大宽带线性调频信号的产生做了深入研究后,设计了基于光电锁相环的线性调频系统,并对半导体激光器的驱动信号进行迭代补偿进一步优化了线性调频系统,从而实现激光器发出大宽带线性调频光。本论文设计的激光线性调频系统是线性调频激光雷达测距系统的重要基础。本文主要完成以下几方面的内容:1、介绍线性调频连续波激光测距原理和DFB激光器的电流调频特性,并指出和分析半导体激光器的电流调频非线性对差频信号的影响以及对测距的影响。2、针对DFB激光器的电流调频非线性问题提出解决方案——设计基于光电锁相环的线性调频系统,详细分析该线性调频系统中光电锁相环的原理。3、设计基于光电锁相环的线性调频系统的具体硬件电路,根据线性调频系统框图分模块介绍各模块芯片选型和电路设计细节,包括光电锁相环模块中光路设计、压流转换电路设计、积分器和加法器电路设计、光电探测器电路设计和鉴相器电路设计等,以及FPGA+AD9106信号产生模块中DAC和DDS信号电路设计和电源时钟设计。4、对半导体激光器的驱动信号进行迭代补偿,进一步降低半导体激光器的电流调频非线性,展示并分析经过多次迭代补偿优化后的线性调频系统的实验结果。