新京葡萄入口|上海光机所研发下一代单光子探测空间激光雷达光源

本文摘要：激光雷达作为一种新型主动遥测观测技术和工具，具备精度高、分辨率高等优点，更加多地被用作空间对地观测（如图1）以及深空观测等涉及领域。空间激光雷达如同科学家的眼睛，协助科学家已完成一件件艰难的任务，如绘制月球表面三维数据图，监测地球南北两极冰川的变化，仔细观察地球表面森林植被覆盖面积等，为人类探寻不得而知世界作出贡献。

激光雷达作为一种新型主动遥测观测技术和工具，具备精度高、分辨率高等优点，更加多地被用作空间对地观测（如图1）以及深空观测等涉及领域。空间激光雷达如同科学家的眼睛，协助科学家已完成一件件艰难的任务，如绘制月球表面三维数据图，监测地球南北两极冰川的变化，仔细观察地球表面森林植被覆盖面积等，为人类探寻不得而知世界作出贡献。图1对地观测激光雷达（图片来自网络）但是，有数的空间激光雷达多使用较低重频、高峰值功率的激光器，随着单光子观测技术的应用于，虽然减少了对空间激光器单脉冲能量的拒绝，但拒绝空间激光器有更高的脉冲反复频率，更加较宽的激光脉冲，更佳的光束质量及稳定性等，因此研究高重频、较宽脉长、低光束质量与稳定性激光光源更加最重要。

近日，中国科学院上海光学精密机械研究所孟俊清研究员课题组针对光子观测模式空间激光雷达，设计出有了一种结构紧凑、稳定性好、低光束质量输入的高重频窄脉长全固态电光调Q激光器（如图2），可作为下一代单光子观测空间激光雷达的光源。明确研究成果公开发表在中国激光第六期。图2激光器结构图实验设计的激光器使用适合于空间应用于的电光调Q驱动器，在激光二极管侧面抽运下，获得了平均功率1.15W，脉冲频率1kHz，脉冲宽度为1.3ns的激光输入。

光束质量较好，质量因子为Mx2=1.20，My2=1.23。针对空间应用于的市场需求，使用了向量双porro棱镜谐振腔结构，经实验检验，在垂直棱镜棱线方向上，激光输入在谐振腔超过15mrad的失谐时仍可维持80%的能量输入。使用四分之一波片和偏振分光棱镜来耦合输入激光，有效地减少了电光动土所须要电压，并优化了腔内结构，使得系统结构紧凑。研究人员回应先前将展开样机的装配与真空环境试验，老化试验等方面的研究，并将进一步提高激光器的输入指标。

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