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 单频2 μm波段全固态脉冲激光器技术进展

陈忆兰 朱小磊 张俊旋 刘继桥 陈卫标

[摘要]2 μm波段单频脉冲激光是用于大气风场及大气CO2浓度探测激光雷达的核心光源,根据不同的应用需求,系统阐述了2 μm波段连续单频激光器、高重复频率脉冲激光器、低重复频率脉冲激光器的研究历程,并着重分析了各自的技术...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2020, 57(05):050006

 基于全光纤环形谐振腔的转移腔稳频技术研究

王吉 陈迪俊 魏芳 孙延光 皮浩洋 杨中国 吴瑞 应康 蔡海文 陈卫标

[摘要]将保偏全光纤环形谐振腔作为转移腔,实现了1550 nm参考激光器到1572 nm从激光器的频率稳定度转移,并研究了温度对光纤谐振腔长期稳定性的影响。理论和实验表明,仅通过压电陶瓷调谐腔长不能很好地实现频率稳定度转移。因...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(09):0906005

 基于遗传算法的相干多普勒测风激光雷达风场反演方法

原禄城 刘恒 刘继桥 竹孝鹏 胡谷雨 陈卫标

[摘要]提出了一种基于遗传算法进行频谱估计的相干多普勒测风激光雷达三维风场反演方法。该方法无需对视向风速进行计算,可以直接从多方位频谱密度中提取三维风场信息,能够提高弱信噪比情况下的数据反演精度。采用的遗传算法...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(08):0810004

 临近空间激光测风雷达原理样机和实验进展

刘菲菲 毕德仓 刘恒 原禄城 王明建 竹孝鹏 刘继桥 陈卫标

[摘要]临近空间风场数据对飞行器的姿态控制和飞行安全具有重要意义。针对中国科学院上海光学精密机械研究所自行研制的可搭载于临近空间飞行器的直接探测多普勒激光测风雷达(DWL)原理样机,介绍了其工作原理、系统结构,并给出...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(08):0810003

 机载高光谱分辨率激光雷达探测大气气溶胶的研究

徐俊杰 卜令兵 刘继桥 张扬 朱首正 王勤 竹孝鹏 陈卫标

[摘要]高光谱分辨率激光雷达能够在无需假设激光雷达比的情况下,实现气溶胶光学参数的高精度定量观测。研制了一台用于气溶胶光学特性观测的机载高光谱分辨率激光雷达,并将其用于机载观测试验。针对气溶胶光学参数反演算法进...

 PDF全文中国激光 | 2020, 47(07):0710003

 Digital-analog hybrid optical phase-lock loop for optical quadrature phase-shift keying

鲁绍文 周煜 朱福南 孙建锋 杨燕 朱韧 胡胜男 张晓曦 朱小磊 侯霞 陈卫标

[摘要]

 PDF全文Chinese Optics Letters | 2020, 18(09):090602

 光束发射参数对蓝绿激光海洋传输特性的影响

周田华 范婷威 马剑 陆婷婷 胡谷雨 朱小磊 陈卫标

[摘要]蓝绿激光位于海水低损耗窗口区, 由于水体吸收和散射, 光束在水下传输将发生时空扩展和波形畸变。基于蒙特卡罗仿真分析 了蓝绿激光海洋传输特性, 特别是激光发射参数对接收光场分布的影响。提出通过调节发射端的光束发...

 PDF全文大气与环境光学学报 | 2020, 15(01):40

 808 nm垂直腔面发射激光器阵列抽运的全固态激光器研究进展

刘芳华 龚鑫 张雅楠 孟俊清 陈卫标

[摘要]与传统的边发射半导体激光器相比,垂直腔面发射激光器(VCSEL)具有线宽窄、光束质量好、可靠性高和制造成本低等优点。随着808 nm VCSEL阵列的输出功率和转换效率的提高,VCSEL阵列成为了固态激光器抽运源的新选择。介绍...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(12):120001

 基于深度学习的机载激光海洋测深海陆波形分类

胡善江 贺 岩 陶邦一 俞家勇 陈卫标

[摘要]机载激光雷达的海陆波形分类对于沿海地区及其变化性质的研究至关重要。提出了一种在原始的机载激光雷达回波上使用深度学习进行分类的方法。构建全连接神经网络和一维卷积神经网络(CNN), 在一个测量海域的数据集上进行...

 PDF全文红外与激光工程 | 2019, 48(11):1113004

 1550 nm波段窄线宽高调谐带宽激光光源

古建标 朱福南 刘磊 赵思伟 魏芳 李璇 朱韧 侯霞 陈卫标

[摘要]随着空间技术的发展,空间数据传输速率日益成为制约空间科技应用的瓶颈。空间相干光通信技术由于其较高的通信灵敏度、较强的抗干扰能力和较高的保密性成为研究的热点。在空间相干光通信技术中,零差相干光通信体制在理...

 PDF全文中国激光 | 2019, 46(09):0901003

 地表反射率及气溶胶光学厚度对星载路径积分差分吸收激光雷达性能的影响

杨巨鑫 朱亚丹 王勤 卜令兵 刘继桥 陈卫标

[摘要]利用中分辨率成像光谱仪地表反射率产品和欧洲中期天气预报中心的气溶胶光学厚度产品,分析了全球地表反射率及气溶胶光学厚度的分布特征,分析了地表反射率及气溶胶光学厚度对星载路径积分差分吸收激光雷达系统回波功率...

 PDF全文中国激光 | 2019, 46(09):0910001

 LEO-LEO红外激光掩星CO2浓度测量技术研究

李文冬 刘继桥 朱亚丹 陈卫标

[摘要]利用基于近地轨道(LEO)卫星组网的红外激光掩星(LIO)技术,可对地球大气温室气体垂直廓线进行主动探测,为全球温室气体浓度廓线的测量提供新手段。介绍了基于LIO技术的大气温室气体浓度廓线的测量原理,针对最主要的温室...

 PDF全文中国激光 | 2019, 46(08):0810001

 基于长程气体吸收池的单频纳秒脉冲激光光谱纯度测量

陈晓 李世光 朱小磊 马秀华 刘继桥 陈卫标

[摘要]基于长程气体吸收池技术,搭建了针对波长为1572 nm的单频激光的光谱纯度测量装置,理论分析了测量精度的影响因素,并推导出误差计算公式。结果表明,该装置可精确测量光谱纯度为90%~99.999%的激光输出。使用该装置对...

 PDF全文中国激光 | 2019, 46(02):0204006

 掺铒光纤放大器作为光学预放的高灵敏度零差相干接收机

岳朝磊 孙建锋 刘磊 张晓曦 杨燕 侯霞 朱韧 陈卫标

[摘要]星间高码率光通信系统中由于无法进行光学中继放大,需要高码率、高通信灵敏度的光学接收机。分析了采用掺铒光纤放大器(EDFA)作为光学预放的高灵敏度零差相干接收机方案,并搭建了零差相干通信系统,测试了系统在通信速率...

 PDF全文中国激光 | 2019, 46(11):1106001

 基于深度学习的脉冲激光测距回波时刻解算方法

胡善江 贺岩 俞家勇 吕德亮 侯春鹤 陈卫标

[摘要]为了提高脉冲激光测距回波时刻解算方法的应用场景适应性,将回波时刻解算问题转换为波形分类的问题,采用深度学习的新方法实现回波时刻的解算。通过仿真模拟计算产生0.1 ns时间分辨率的不同距离、信号幅度、波形形状和...

 PDF全文中国激光 | 2019, 46(10):1010001

 可低温工作的窄脉冲宽温激光器

白家荣 刘源 钟朝阳 孟洁 施君杰 王明建 孟俊清 侯霞 陈卫标

[摘要]报道了一种可在低温环境下和100 ℃以上的宽温范围内稳定工作的纳秒级被动调Q的Nd∶YAG激光器。谐振腔采用抗失谐的双Porro棱镜组合腔型, 以热电制冷器控温的垂直腔面发射激光器侧面抽运Nd∶YAG板条晶体, 被动调Q晶体为...

 PDF全文中国激光 | 2019, 46(01):0101004

 正交波罗棱镜谐振腔模式研究

龚鑫 孟俊清 张鑫 蒋静 陈卫标

[摘要]为了探究正交波罗(Porro)棱镜谐振腔的模式, 在菲涅耳-基尔霍夫衍射积分公式的基础上, 采用快速傅里叶变换数值模拟的方法, 对Porro棱镜谐振腔输出模式进行了仿真计算。通过比较不同脊线宽度和直角制造误差的情况, 给出...

 PDF全文中国激光 | 2019, 46(01):0101002

 饱和激发下叶绿素荧光非线性变化及影响分析

李晓龙 贺 岩 陈卫标 姜静波 刘庆奎 陈永华

[摘要]叶绿素浓度是海洋初级生产力的重要指标之一, 激光诱导荧光技术可以实现海水叶绿素浓度的快速测量。 测量叶绿素浓度的传统激光诱导荧光原理, 是利用叶绿素荧光与水体Raman散射的强度比值(IF/R)进行反演, 即叶绿素浓度...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2019, 39(08):2366

 国产机载双频激光雷达探测技术研究进展

贺岩 胡善江 陈卫标 朱小磊 王永星 杨忠 朱霞 吕德亮 俞家勇 黄田程 习小环 瞿帅 姚斌

[摘要]机载双频激光雷达探测技术利用双波长激光实现海陆一体化测绘,从1969年至今,国际上已经形成了成熟的商业产品,应用于海洋、海岸带和岛礁的探测。中国科学院上海光学精密机械研究所从1998年开始,先后研发了三代机载...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2018, 55(08):082801

 机载双频激光雷达系统设计和研制

胡善江 贺 岩 陈卫标 朱小磊 臧华国 吕德亮 田茂义 俞家勇 陶邦一 黄田程 王 成 习晓环 张晓丽 瞿 帅

[摘要]针对林业、建筑、近海、岛礁和滩涂的测绘要求, 中国科学院上海光学精密机械研究所开发了具有自主知识产权的机载双频激光雷达产品样机, 可以同时完成对陆地地形和海底地形进行测绘。该样机在三亚蜈支洲岛进行了飞行试...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(09):0930001

 基于伪随机码调制的测距通信一体化激光雷达

张宇飞 贺 岩 刘梦庚 陈卫标

[摘要]由于自主导航等领域对激光雷达的需求, 构建了基于伪随机码调制的测距、通信一体化激光雷达。该系统具有功耗低、体积小、多功能的优点。该系统采用伪随机编码的方式, 实现了测距与通信的功能复合, 采用硅光电倍增管进...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(09):0930003

 星载激光雷达望远镜主镜光机分析与优化

穆永吉 万 渊 刘继桥 侯 霞 陈卫标

[摘要]针对研制和集成完的直径为1 m的激光雷达望远镜, 介绍了望远镜主镜系统的结构设计, 并分析了主镜二级背板安装点匹配失调及主镜挠性支撑脚作用对主镜面形的影响。通过建立主镜系统的有限元模型开展光机分析, 并对分析结...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(07):0718002

 APD探测器的性能对激光雷达反演CO2浓度误差影响研究

左维康 朱亚丹 邱 敏 刘继桥 陈卫标

[摘要]星载积分路径差分吸收(IPDA)激光雷达是全天时全球范围内探测CO2浓度的一种有效的方法, 而作为接收系统关键元件的光电探测器对激光雷达系统性能有着较大的影响。雪崩光电二极管(APD)有着较大的动态范围与高的响应度, ...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(04):0406002

 光学鉴频器的精密温控及其对测量的影响

赵存峰 毕德仓 姜丽媛 竹孝鹏 杜娟 李文冬 陈卫标

[摘要]研究了光学鉴频器的精密温控方法及其对鉴频光学谱线、鉴频误差的影响。设计了双层温控结构及电路, 采用三线制等长接法、双路电流源方向切换等方式来减小引线电阻影响, 消除了两路电流源失配。研究了基于现场可编程门...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(07):0704008

 小型化碘稳频1064 nm半导体激光器研究

杜娟 孙延光 陈迪俊 黄敏捷 杨中国 刘继桥 朱韧 侯霞 陈卫标

[摘要]传统的1064 nm稳频激光器虽然能达到很高的频率稳定度和不确定度, 但其体积比较庞大, 系统设计比较复杂。而对于一些激光频率稳定度要求不高的实际应用, 如高光谱分辨率气溶胶探测激光雷达, 系统简单与缩小体积应该是更...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(07):0701006

 星载激光雷达系统杂散光分析与抑制

穆永吉 李蕊 万渊 刘继桥 侯霞 陈卫标

[摘要]针对全球范围CO2浓度和气溶胶检测的星载激光雷达系统的可行性进行研究。由于大气后向散射信号很弱, 故星载激光雷达对杂散光很敏感。激光雷达系统由Ritchey-Chretien接收望远镜、多波段中继光学系统以及光电探测系统构...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(05):0510005

 高峰值功率窄脉宽宽温Nd∶GdVO4激光器

鲁绍文 孟洁 赵学强 施君杰 孟俊清 于真真 侯霞 陈卫标 刘源

[摘要]报道了一种可宽温稳定工作的高峰值功率亚纳秒被动调Q的Nd∶GdVO4激光器。激光振荡级采用平凹腔结构,以尾纤耦合半导体激光器端面抽运Nd∶GdVO4晶体,以Cr4+∶YAG作为可饱和吸收体进行被动调Q。在抽运吸收能量为5.9 m...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(04):0401009

 VCSEL侧面抽运的全固态激光器

陈思露 张鑫 蒋静 孟俊清 陈卫标

[摘要]研究了一种VCSEL(垂直腔表面发射激光器)侧面抽运的全固态激光器, 报道了一种可以稳定工作的紧凑型Nd∶YAG激光器。该激光器采用VCSEL阵列进行侧面抽运, 利用微透镜阵列对VCSEL阵列进行准直, 并以柱透镜将抽运光整形...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(10):1001001

 海洋激光雷达的自适应深度提取算法

刘梦庚 贺岩 陈卫标 王永星 朱霞 石先高 黄田程 张宇飞

[摘要]海洋激光雷达发射的激光脉冲在海水中传输, 脉冲波形随深度会发生展宽, 相应的雷达接收系统接收到的信号与激光发射脉冲差异会增大, 该现象会导致以发射脉冲作为匹配滤波器的固定匹配滤波方法在处理深水激光雷达回波信...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(10):1010001

 基于低密度奇偶校验码和脉冲位置调制的水下长距离光通信系统设计

米乐 胡思奇 周田华 陈卫标

[摘要]基于蒙特卡罗方法对水下激光脉冲长距离传输进行了模拟仿真。根据激光脉冲在水下的展宽情况及脉冲能量的变化规律, 系统采用波长为532 nm、单脉冲能量为1 mJ的全固态脉冲激光器作为发射光源, 采用口径为100 mm、接收视...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(10):1006002

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