相比传统的微波雷达,激光雷达具有更好的距离分辨力和角度分辨力,在无人驾驶、测绘学、天气预测等领域有广泛的应用前景。由于半导体激光器的集成度高、体积小的特点,以半导体激光器作为光源的雷达探测系统也成为了研究的热点。线性调频半导体激光器由于具有较大的时间带宽积,并且集成度高,在高精度的测速测距激光雷达领域有良好的使用前景。常见的实现线性调频信号的系统结构都较为复杂,成本较高,因此简化线性调频激光器的系统结构、降低成本就具有很高的研究价值。本文利用单片集成双频DFB激光器和边带注入锁定技术实现了线性调频双频激光输出,在不降低探测距离和距离分辨力的情况下大大的简化了系统的结构,并且提高了系统的集成度、减小了系统体积。本文主要内容和结果如下:（1）研制了一种基于单片集成两段式双频DFB激光器的线性调频信号的产生系统,通过对单片集成两段式双频激光器中的主激光器和从激光器分别注入一定的电流使激光器内工作于四波混频状态。当利用边带注入锁定技术向从激光器注入频率等于主从激光器频率差的射频信号时,可以使激光器中两个模式相位相关,压窄了拍频信号的线宽,之后利用射频信号频率变化牵引拍频信号频率变化的现象,向从激光器注入线性调频的射频信号,由于频率牵引,主激光器的频率线性变化,从而使主从激光器之间的频率差线性变化,最终实现拍频信号的线性变化。实验结果表明,该方案可以产生中心频率是19 GHz、带宽1 GHz的线性调频信号,时间带宽积可以达到5×10~4,并且当射频信号功率为11.4 d Bm时,线性调频信号的脉冲压缩比达到了7.69×10~4。与此同时由于保存了原射频信号的高线性度,拍频信号误差剩余非线性仅为0.0234%。（2）研制了一种集成了反射区的两段式双波长激光器,利用反射区对激光器的主模产生的反射,提高了激光器的边模抑制比（SMSR:Sidemode Superssion Ratio）,并利用反射区对两个主模的作用的区别,平衡了两个主模之间的功率差。激光器采用重构等效啁啾（REC:Reconstruction-Equivalent-Chirp）技术设计和制作,光栅结构的图形尺寸是微米级,激光器只需要普通微米级光刻工艺即可完成,降低了工艺难度。芯片的测试结果表明该结构的激光器在室温下,可以实现稳定的双频激光输出,激光器的边模抑制比在30 d B以上,并且两主模间功率差在0.5 d B范围内,激光器长时间工作情况下参数仍然较为稳定。