红外与激光工程
2021, 50(10): 20200473
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
大气后向散射对高重复率卫星激光测距(Satellite Laser Ranging, SLR)的回波接收产生干扰且随测量频率增加愈发严重, 已成为制约SLR工作频率提升的关键因素之一。根据大气散射雷达探测方程, 分析了探测系统接收到的大气后向散射光功率及对回波接收的影响, 以上海天文台现有收发分离的SLR系统为平台, 通过试验验证了分析的合理性; 据此厘清后向散射干扰产生时序, 给出基于激光发射时序控制的后向散射规避方法。通过在高重复率距离门控电路中添加激光点火信号产生模块, 并实时判断后向散射干扰情况以控制点火信号是否延迟输出, 基于FPGA(Field Programmable Gate Array)完成了后向散射自动规避电路, 成功应用在上海天文台高重复率SLR的常规观测中, 实现了对散射的完全规避, 且对Lageos等重点激光卫星的平均点火频率下降率低于2%, 具有很好的推广应用价值。
大气后向散射 卫星激光测距 高重复率 后向散射规避 atmospheric backscattering satellite laser ranging high repetition rate backscattering avoidance 红外与激光工程
2017, 46(2): 0206002
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
1 江苏大学 机械工程学院,江苏 镇江 212013
2 中国科技大学 强激光技术研究所,安徽 合肥 230026
讨论了用于冲击处理装置的多横模激光振荡器,给出了高重复率钕玻璃激光冲击处理装置的设计,并详细说明了光路安排中各个光学器件的设计参数。实验测量了激光器单次和以重复频率0.5 Hz运转时输出的能量,并且测量了激光器在正常运转时激光脉宽和放大自发辐射(ASE)的大小。测量结果表明,在单次和0.5 Hz频率运转时,激光输出能量都能达到40 J以上;激光的脉宽稳定在22 ns左右;激光输出的ASE大约为16 mJ。测量数据表明,该激光器可以用来进行激光冲击强化的实验研究装置。
激光器 多横模 钕玻璃棒 高重复率 激光冲击处理 激光与光电子学进展
2010, 47(7): 071402
中国科学院 上海光学精密机械研究所 上海市全固态激光器与应用技术重点实验室,上海 201800
采用连续激光二极管端面抽运的全固态激光器结构,实验研究了新型电光晶体磷酸钛氧铷(RTP)作为Q开关时的电光调Q特性。在重复频率30 kHz,抽运功率24 W时,得到了最大平均输出功率6.7 W,相应脉冲宽度7.8 ns,峰值功率28.6 kW的稳定脉冲序列输出,脉冲能量不稳定度小于5%,斜率效率为34.9%。与同样条件下硅酸镓镧(LGS)电光Q开关的特性进行了比较,发现RTP电光Q开关输出指标优于LGS电光Q开关,并且RTP电光晶体的驱动电压明显低于LGS电光晶体,降低了系统功耗,具备作为三维扫描成像激光雷达发射光源的潜力。
激光器 磷酸钛氧铷晶体 高重复率 电光调Q
1 中国科学院上海光学精密机械研究所,上海 201800
2 上海市全固态激光器与应用技术重点实验室,上海 201800
报道了一种激光二极管(LD)端面连续抽运的高重复率电光调Q Nd:YVO4激光器。采用新型电光晶体La3Ga5SiO14(LGS)作为调Q元件,并设计高效稳定谐振腔,实现了最高30 kHz的高重复率电光调Q运转。使用透射率为50%的输出镜,在5 kHz重复率运转时,获得了单脉冲能量0.4 mJ,脉宽6.3 ns的脉冲序列输出;当重复率达30 kHz时,得到的单脉冲能量为0.2 mJ,脉宽9.1 ns,最大平均功率6.2 W,斜率效率为32.7%,调Q动静比达83%,光束传输因子M2＜2。实验结果表明,该激光器输出功率并没有出现饱和现象,具有进一步提升的空间。
激光器 LGS晶体 高重复率 电光调Q
报道了全固态激光器连续抽运高重复率电光调Q Nd∶YVO4激光器的实验和理论分析结果，用BBO晶体作电光调Q元件，在激光二极管（LD）端面抽运Nd∶YVO4激光器中实现了较高重复率的电光调Q输出.实验中在1 kHz重复率下，抽运功率为10 W时，平均功率超过170 mW.对输出功率曲线中的凹陷现象进行了分析，指出了制约激光器的内在诸因素，并用传播圆－变换圆图解分析方法给出了合理的解释.
激光器 LD端面抽运 电光调Q 高重复率 Lasers LD end-pumped E-O Q-switching laser High repetition rate
中国科学院安徽光学精密机械所， 安徽合肥230031
针对光刻用准分子激光器的激励技术，利用拉普拉斯变换方程对脉冲变压器高压充电过程进行了分析，验证了桐合系数于与压缩高压无电时间的重要作用。捐合系数越接近于1 ，高压无电时间越短。介绍了充电电路与磁开关结合后完成快放电的过程，并提出了一种控制谐振充电的方法。实现了对高压电容50μs 内的快充电。
激光技术 脉冲升压式电源:拉普拉斯变换:高重复率 光刻 laser techniques pulse charging power supply Laplace transformation high-repetition semiconductor lithography
南京信息工程大学数理学院, 江苏 南京 210044
研究了LD端面泵浦Nd:YVO晶体的腔内三次谐波转换的全固化脉冲紫外激光器。当LD抽运功率为20 W时,355 nm平均输出功率为80 mW,脉宽为13 ns, 并对实验结果进行了分析和讨论。
激光技术 紫外激光器 LD端面泵浦 电光调Q 高重复率 laser techniques UV laser LD end-pumping E-O Q-switching laser high repetition rates
Author Affiliations
Abstract
Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai Key Laboratory of All Solid-State Laser and Applied Techniques, Shanghai 201800, China
A diode-end-pumped electro-optic (EO) Q-switched green laser operating at the repetition rate of 20 kHz is reported. A block of La<sub>3</sub>Ga<sub>5</sub>SiO<sub>14</sub> (LGS) single crystal is used as a Q-switch and the type I phase-matching LiB<sub>3</sub>O<sub>5</sub> (LBO) is used as the nonlinear crystal in the second harmonic generation. The 2.3-Waverage power of 532-nm green laser is obtained at the repetition rate of 20 kHz with the pulse width as short as 10 ns. When the output power is about 1.5 W, the measured power fluctuation is less than 1.4% (root-mean-square, RMS) with the beam quality factor of M<sup>2</sup><2 in both orthogonal directions.
激光器 高重复率电光调Q 腔内倍频 LGS晶体 140.3480 Lasers, diode-pumped 140.3580 Lasers, solid-state 140.3540 Lasers, Q-switched 190.2620 Harmonic generation and mixing Chinese Optics Letters
2009, 7(9): 812
