1 国防科技大学 电子科学学院，湖南 长沙 410073
2 中国科学院西安光学精密机械研究所 超快诊断技术重点实验室，陕西 西安 710119
3 中国电子科技集团公司第二十七研究所，河南 郑州 450047
4 西北工业大学 光学影像分析与学习中心，陕西 西安 710072
5 国防科技大学 气象海洋学院，湖南 长沙 410073
针对水下目标探测应用场景，给出了相应的532 nm波长激光雷达系统参数，结合条纹管激光雷达和载波调制激光雷达的优点，设计研制了一套水下三维成像增程激光雷达原理样机。相对于常见的微波调制激光产生高频脉冲的方案，该原理样机采取调Q技术压缩激光脉冲，再结合F-P腔的特性产生高频激光脉冲，具有峰值功率高和输出能量高的优点。实验结果表明，该原理样机在清水环境中成像距离优于20 m，能够捕捉到13 m处直径9 mm的目标细节；在浊水环境中的信号处理增程能力达到81.4%，相对距离分辨误差为0.01 m。所获得的实验结果为进一步提升水下激光雷达的成像距离和分辨率进而发展水下成像装备奠定了基础。
高分辨率 水下成像 激光雷达 增程 high resolution underwater imaging lidar range-extended 红外与激光工程
2022, 51(3): 20210204
1 中国电子科技集团公司第五十五研究所,南京 210016
2 中国电子科技集团公司第二十七研究所,郑州 450047
3 郑州市激光雷达技术重点实验室,郑州 450047
基于条纹管激光雷达原理与组成,对条纹管探测器输入、输出光学系统进行了小型化和高传输效率设计;针对激光雷达特点,对条纹管峰值响应波长进行了优化,对电子光学系统、偏转系统进行了高分辨率设计,给出了整管的性能参数测试典型值;开发了包括门控电源、扫描电源、高精度同步控制电路在内的电子控制系统,给出了测试典型值。对研制的整个条纹管探测器尺寸、性能参数、接口等作了介绍,并对探测器进行了外场激光雷达试验,获得了清晰的灰度像和三维距离像,证明了条纹管激光雷达体制的可行性和广泛应用前景。
条纹管 激光雷达 三维成像 streak tube Lidar 3D imaging
中国电子科技集团公司第二十七研究所，河南 郑州 450007
：可调谐空间光学衰减器在各类光电系统中具有广泛的应用前景。基于法布里-珀罗多光束干涉原理，创新性地设计了一种适用于相干光束的可调谐空间光学衰减器，该衰减器选取在红外波段具有较高折射率的硒化锌晶体作为材料，结合温度控制系统，实现光功率的调谐。采用Nd:YAG激光器作为光源，对该衰减器的性能进行测量，其调谐范围可以达到3 dB。理论分析表明，相对于热膨胀系数，硒化锌材料的热光系数是决定衰减器性能的关键参量。此外，通过在硒化锌光学平板前后表面镀高反膜，可进一步提高调谐范围。
光学衰减 连续调谐 法布里-珀罗干涉 热光系数 optical attenuator continuously tunable Fabry-Perot interference thermo-optic coefficient
中国电子科技集团公司第二十七研究所, 河南 郑州 450047
在灯泵Ce:Nd:YAG双掺晶体水冷激光器中，用高损伤阈值的新型电光晶体硅酸镓镧（La3 Ga5SiO14）作为Q开关，采用场效应管快速Q开关驱动电路，实现了20 Hz脉冲重复频率的稳定1.064 μm基频激光输出，在基频激光腔外设计了光参变激光谐振腔，用KTP晶体进行光参变转换，基于Ⅱ类非临界相位匹配条件，实现了1.57 μm人眼安全激光输出。研究了YAG晶体棒安装应力对1.57 μm输出的影响，发现由应力引起的双折射效应可使光参变转换效率严重降低，分析了效率降低的原因，给出了等效应力与光参变转换效率的关系曲线，测试得到所设计激光器的光参变转换效率最高点，在20 Hz脉冲重复频率下，当1.064 μm激光脉冲能量为220 mJ时，1.57 μm激光脉冲能量为109.3 mJ，最高达到了近50%的光参变转换效率，脉冲宽度为4.3 ns，束散角为8.1 mrad，此时电抽运注入为11.3 J，总电光效率为0.96%，进一步增大1.064 μm激光能量时，光参变转换效率会缓慢下降。激光器输出稳定性优于5%，结构紧凑，通过了温度、振动、冲击等主要环境试验技术指标考核，实现了工程化应用。
激光器 人眼安全激光 光参变振荡 应力双折射 硅酸镓镧 电光调Q 激光与光电子学进展
2012, 49(10): 101407
1 中国电子科技集团公司 第二十七研究所,郑州 450047
2 中国科学院 上海光学精密机械研究所,上海 201800
为得到脉宽可控的355nm紫外脉冲激光输出,采用1064nm脉冲激光诱导等离子体开关技术,控制355nm激光脉冲宽度,在激光电离Cu小孔内壁表面及空气击穿共同作用下,获得了2.8ns~10ns的脉宽可调输出。讨论了1064nm单脉冲输出能量对脉宽压缩的影响,在无延时情况下得到了脉宽最短达2.8ns的脉冲激光输出。在此基础上,保持1064nm单脉冲输出能量不变,采用延时装置改变两光路间的光程差,以控制等离子体开关相对于355nm激光脉冲的形成时间,最终得到脉宽可调的脉冲激光输出。结果表明,等离子体开关结构简单、操作方便、适用范围广,是一种较好的脉冲整形手段。
激光技术 脉宽可调 等离子体开关 脉冲压缩 laser technique width-tunable pulse plasma shutter pulse compression
中国电子科技集团公司第二十七研究所,河南 郑州 450015
演绎了新式步长设置的极坐标系傍轴有限差分光束传播法(FD-BPM)理论,提出一种变换极坐标系FD-BPM思想,使精度更高,计算和分析更简便。基于这些工作,对严格圆弧形二维波导的传输特性进行了综合分析,指出光波在具有相同物理特性、不同曲率半径的波导中传输时,其导模能量与输入能量的比值存在一个极限值,不同波长的光在相同物理结构的波导中传输时,短波比长波更易于形成稳定的导模且损耗小。对S形和C形弯曲的波导计算分析发现:切变损耗的存在使S形波导比相同参数的C形波导导光性能更差,但随着曲率半径的增大,这一差距逐渐缩小,同时指出了不同曲率半径的波导相互连接呈S形或C形时的一些传输规律。对透明边界条件(TBC)对于极坐标FD-BPM的适用性做了分析讨论,认为TBC在应用傍轴极坐标系FD-BPM分析严格圆弧形二维波导时是普遍适用的,不存在反射干扰。
集成光学 波导光学 变换坐标系 有限差分光束传播法 二维圆弧波导 传输特性
中国电子科技集团公司第二十七研究所，河南郑州450047
鉴于多普勒测风激光雷达在航空航天、遥感遥测、气象观测等**及民用领域中的广泛应用，结合相干探测工作原理，介绍了国外几种典型波段相干多普勒测风激光雷达系统，重点分析了激光发射机/接收机、空间扫描、数据处理等关键技术，并对相干多普勒激光雷达的广阔应用前景进行了展望。指出国内相干多普勒测风激光雷达研究已取得的一些重要进展。
多普勒测风激光雷达 相干探测 激光发射机 Doppler wind lidar coherent detection laser transmitting set
1 西安电子科技大学技术物理学院,陕西,西安,710071
2 中原电子技术研究所,河南,郑州,450005
大功率DPL泵浦源LD的热管理技术是制约二极管泵浦固体激光器工程应用的瓶颈之一.介绍了二极管泵浦固体激光器的工作过程,设计通过半导体制冷片对LD实施温度控制.主要针对DPL的高温应用环境,对泵浦源LD的散热通道进行分析和计算,设计了可以在高温环境下正常工作的DPL工程样机.该样机主要性能指标:输出峰值功率大于100 kW,激光脉宽为5 as,重频10 kHz.对该样机进行高低温环境试验,获得试验数据并得出结论:在高温50℃情况下,LD可以连续稳定工作30 min以上.
高低温试验 LD温控 DPL
