红外与激光工程
2021, 50(10): 20200473
1 华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室, 上海 200062
2 北京空间机电研究所, 北京 100091
硅雪崩光电二极管(Si-APD)的雪崩电压对温度极大地限制了基于Si-APD的单光子探测器在全天候野外条件下的实际应用。提出了一种可以在大环境温度变化范围内稳定工作的Si-APD单光子探测技术。通过制冷与数字偏压补偿相结合的技术, 自动补偿Si-APD的工作温度漂移, 保持稳定的雪崩增益。实验证明在-40~45 ℃的温度范围内采用该技术的单光子探测器工作稳定。实验结果表明采用温漂自动补偿的技术后, Si-APD单光子探测器具备了在温度变化较大的外场稳定运行的能力, 为机载或星载光子计数激光测量提供了高稳定性的单光子探测技术。
探测器 单光子探测器 硅雪崩光电二极管 温度控制 自动补偿 激光与光电子学进展
2017, 54(8): 080403
1 中国科学院上海天文台, 上海 200030
2 中国科学院空间目标与碎片观测重点实验室, 江苏 南京 210008
3 华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室, 上海 200062
卫星激光测距（SLR）是目前卫星单点测量精度最高的测距技术，通常采用532 nm波长激光器，由1064 nm基频光倍频得到。而1064 nm波长激光在大气传输特性、远场光束特性、远场光的单位能量光子数和激光器功率等方面都较532 nm有优势，更有利于增强系统的探测能力，尤其在开展微弱信号目标的探测方面。进行了1064 nm波长卫星激光测距技术研究，分析了构建1064 nm波长卫星激光测距系统主要技术和难点，提出了相应的解决方案，在国内首先开展1064 nm波长高精度卫星激光测距实验，获得了初步的测量结果，为该测量技术发展和应用打下了很好基础。
测量 卫星激光测距 1064 nm波长激光 532 nm引导1064 nm激光发射 测量实验 光学学报
2015, 35(s1): s112006
1 中国科学院上海天文台, 上海 200030
2 中国科学院空间目标与碎片观测重点实验室, 江苏 南京 210008
3 中国工程物理研究院应用光电子研究所， 四川 绵阳 621900
空间碎片已成为影响在轨航天器安全的重要因素。激光测距对开展空间碎片轨道精确测定、精密编目及监测预警等具有重要作用。根据激光测距雷达方程，分析了不同重复率和功率激光器的激光回波信号探测情况。将200 Hz重复率、50 W功率全固态激光器应用于空间碎片测量，配合低噪声探测器、纳秒控制精度距离门产生器及高效率光谱滤波器等，实现了空间碎片高成功率观测，所测量的目标中最小截面积达0.5 m2、最远距离超过2100 km，表现出良好性能和测量效果。验证了高重复率、低脉冲能量激光器对空间碎片测量可行性，为后续高重复率空间碎片激光测距技术的发展与应用提供了指导。
激光技术 激光测距 空间碎片 高重复率全固态激光器 测量试验 中国激光
2014, 41(s1): s108005
激光测距是空间飞行器轨道测定精度最高的一种技术。传统激光测距是测量激光信号的往返传输时间实现空间飞行器距离和轨道的测定。对于超月球距离的空间飞行器，该测量方式已不适用，必须采用单向激光传输，激光能量随距离平方衰减，其作用范围可超过月球达到行星际空间，这将是行星际激光测距的重要测量方式。利用地面激光测距系统，对一颗载有光子探测器和时间计时器的同步轨道卫星成功进行了单向激光测距实验，并与该卫星激光往返传输所测量的卫星距离进行了比较和分析，验证了单向激光测距的可行性。该测量实验为进一步研究单向激光测距技术及我国行星际空间飞行器激光测量终端系统设计提供了一定的参考。
测量 激光技术 激光测距 单向激光传输 倾斜同步轨道卫星 测量实验
