在绕地轨道上残留着大量的空间碎片，这些人类航天活动造成的太空污染已经严重威胁到太空飞行器的安全。其中，直径在1~10 cm之间的碎片具有致命的潜在危害，是急需解决的麻烦。激光清扫空间碎片也愈来愈引起科学领域的关注，其中天基脉冲激光是清扫这类小型空间碎片的有效技术途径之一。由于现有方案中的天基超短脉冲、超大能量、紧凑可靠的激光器在工程上难以实现，笔者创新提出了自由振荡脉冲激光天基清扫空间碎片的思想与方案。通过模拟分析发现自由振荡激光的脉冲持续时间是其产生大冲量的优势，从机理和效应上与纳秒激光进行了对比，证明了“热金属蒸气反喷”比“等离子反喷”的冲量增量与能量利用率更高。建立了激光消融金属的物理模型，模拟分析得到了当激光功率密度大于5×10⁶ W/cm²时，金属液滴的直径一般不大于60 μm的结果，说明了激光清扫空间碎片过程中相伴产生的“微碎片”不会有“次生危害效应”，反而能在一定程度上加速碎片清扫。该文为自由振荡激光器在天基清扫碎片的领域应用奠定了基础。

To obtain short pulse width and high peak power laser, a 7 kHz sub-nanosecond microchip laser amplified by a grazing incidence double pass slab amplifier is experimentally demonstrated in this Letter. We use a compact side-pumped Nd:YVO4 bounce amplifier with grazing incidence beam for achieving high gains and power extraction. Laser output power of 7.37 W at 7 kHz, 1.2 MW pulse peak power with 877 ps duration and 1.05 mJ energy, 25 pm spectral width, and near diffraction limited mode beam quality are achieved, and the optical-to-optical efficiency is 18%. The laser is packaged in a volume of 356 mm × 226 mm × 84 mm and may be used for applications such as laser altimeters and ladar systems.

空间固体激光器是星载激光测高系统的重要载荷，也是先进激光器的典型代表。星载激光测高的应用需求和星载应用环境决定了空间激光器的技术特点和规律，使得空间固体激光器成为了先进性、可靠性、成熟性和小型轻量化的技术与工艺统一。分析了星载激光测高应用的空间固体激光器高可靠激光谐振腔技术、高重频窄脉宽微脉冲多光束激光器技术、LD/光纤/固体相融合技术等方面的发展现状，介绍了单光子阵列推扫式激光雷达用空间固体激光器的技术突破，并对卫星激光测高固体激光器技术发展进行了展望。