脉宽可控的腔倒空射频波导CO2激光器

为了得到脉宽可控的腔倒空射频波导CO2激光器,采用了在陶瓷板上直接开波导槽的方法,构成了多通道Z折叠主本振激光器结构,并在主振波导进行CdTe电光晶体腔内调Q。在理论上计算了加载在CdTe上的高压脉冲下降时间的长短对腔倒空激光脉冲宽度的影响,并通过对高压脉冲电源等效负载参数的调整,得到了脉冲宽度可控的高重频腔倒空激光脉冲。在20kHz,40kHz,65kHz及70kHz的重频工作下,得到了半峰全宽约30ns、峰值功率在2kW以上的腔倒空激光脉冲。结果表明,这种新型腔倒空射频波导CO2激光器满足激光外差成像雷达系统参数要求。     

共电极折叠腔窄脉冲射频波导CO2激光器设计分析

报道了共电极折叠腔电光腔倒空射频波导CO2激光器的设计方案,为在限定激光器体积的前提下大幅度地提高激光的输出功率,主振激光采用了Z折叠腔结构以及电光腔倒空方式输出激光.本振通道采用单通道结构.此激光器结构可以提高外差频率稳定度.理论分析了控制电光腔倒空过程激光输出波形的方法.     

激光主动成像雷达CO2激光器研究

介绍了用于激光主动成像雷达的射频激励小型波导CO2 激光器 (主振激光器和本振激光器 )的设计和实验结果。主要实验结果为 :主振激光器调Q频率 4 1 6 7kHz,脉冲宽度 (FWHM) 15 0ns ,峰值功率 36 0W ,本振激光器连续输出功率 3 0 5W ,主振、本振激光器输出激光模式EH1 1 ,短期稳频度 1 76× 10 - 8,长期稳定P2 0支输出     

腔内CdTe电光调QCO_2窄脉冲激光外差信号特性分析

较详细地研究了腔内CdTe电光调QCO2 窄脉冲激光及其外差信号的时域频域特性,发现它的激光脉冲时域波形有很长的拖尾,拖尾持续时间与CdTe晶体外触发电压开关宽度有关,触发宽度越宽拖尾越长,反之则短。进行了调QCO2 脉冲激光微弱信号检测实验,即将脉冲激光衰减到用直接探测方法无法检测的程度,此时再用外差检测方法,在脉冲包络之内及其拖尾部分观察到了较强的外差中频信号,从实验上验证了外差探测灵敏度远远高于直接探测。根据该激光脉冲拖尾持续时间部分可控的特性,从理论上讨论了CO2 连续激光本振和窄脉冲主振激光外差中频信号频率跟踪和偏频锁定的可行性     

波导CO2激光器电光腔倒空特性研究

对影响射频波导激光器电光腔倒空的激光输出脉冲特性的几个主要参数进行了研究。通过改变加在CdTe电光晶体上高压脉冲的不同上升沿时间,以及在不同布氏窗输出反射率等情况下,对腔倒空的脉冲宽度及脉冲峰值功率的变化特性进行了理论分析。在一台用于主动激光成像雷达光源的准折叠高重频腔倒空射频波导CO2激光器上,通过改变CdTe电光晶体的工作参数,获得了20ns到30ns(FWHM)可调输出脉宽。     

高重复频率的增益开关Nd3+:YVO4+KTP绿光激光器

摘要：介绍了可连续和脉冲双模式输出的绿光激光器。用一只半导体激光器端面抽运Nd3+:YVO4+KTP胶合晶体,通过腔内倍频,获得光-光转换效率为19%的连续绿光激光输出。利用增益开关技术,改变注入激光器的电脉冲波形,可以得到方波、正弦波或三角波的绿光激光脉冲输出;调节激光器驱动电流的幅度和占空比可改变输出激光脉冲的强度和脉宽;改变驱动电源的重复频率可以使输出绿光激光脉冲的重复频率连续可调,最大重复频率可达2MHz。在重复频率为560kHz时,获得了输出绿光激光脉冲宽度为74ns、峰值功率为285mW、振幅噪声小于3%。     

高重复频率的增益开关Nd3+:YVO4+KTP绿光激光器

为了设计一种可连续和脉冲双模式输出的绿光激光器,采用一只半导体激光器端面抽运Nd3+:YVO4+KTP胶合晶体,通过腔内倍频,获得光-光转换效率为19%的连续绿光激光输出.利用增益开关技术,改变注入激光器的电脉冲波形,可得到方波、正弦波或三角波的绿光激光脉冲输出;调节激光器驱动电流的幅度和占空比可改变输出激光脉冲的强度和脉宽;改变驱动电源的重复频率可以使输出绿光激光脉冲的重复频率连续可调,最大重复频率可达2MHz.在重复频率为560kHz时,获得了输出绿光激光脉冲宽度为74ns、峰值功率为285mW、振幅噪声小于%.研究表明,利用增益开关技术可以获得重复频率和窄脉冲宽度的绿光激光脉冲.     

LD泵浦高重频腔倒空Nd∶YAG激光输出研究

文中从声光腔倒空动态过程的速率方程出发,分析了腔倒空过程中,在光泵浦和倒空超声波脉冲序列的共同作用下,激光增益介质的反转粒子数密度及谐振腔光场变化的动态过程。以此为基础,讨论了声光腔倒空过程中影响激光倒空效率、激光脉冲形状等的关键因素,在理论分析的基础上,进行了LD泵浦Nd∶YAG声光腔倒空高重频激光输出的实验研究,获得了重复频率1. 2MHz、脉宽120ns、平均功率9W的腔倒空激光脉冲。     

LD泵浦高重频腔倒空Nd:YAG激光输出研究

文中从声光腔倒空动态过程的速率方程出发，分析了腔倒空过程中，在光泵浦和倒空超声波脉冲序列的共同作用下，激光增益介质的反转粒子数密度及谐振腔光场变化的动态过程。以此为基础，讨论了声光腔倒空过程中影响激光倒空效率、激光脉冲形状等的关键因素，在理论分析的基础上，进行了LD泵浦Nd：YAG声光腔倒空高重频激光输出的实验研究，获得了重复频率1．2MHz、脉宽120ns、平均功率9W的腔倒空激光脉冲。     

种子注入固体激光相干探测实验研究

利用激光二极管(LD)抽运的单块非平面单向行波环形腔单频固体激光器作为种子源,对电光调Q的功率激光器进行种子注入。通过温度反馈控制对种子光源进行频率调节,控制种子光源和从动激光器自由振荡频率的匹配,得到种子注入发生比率为80%,脉冲功率半宽度为20 ns,能量为5 mJ,重复频率为500 Hz的单频激光输出。利用目标反射回波与声光移频的本振光进行外差探测,获得了包含速度信息的相干信号输出。     

Tunable Q-switched/cavity-dumped Z-fold CO/sub 2/ waveguide laser with two channels and common electrodes

A tunable Q-switched/cavity-dumped z-fold CO/sub 2/ waveguide laser with two channels and common electrodes is studied. The Q-switched and cavity-dumped pulse lasers have been obtained from the z-fold channel with the tunable pulse repetition frequency (PRF) of 1-70 kHz. At the Q-switched operation, the peak power is 730 W and the pulsewidth is 150 ns at the PRF of 10 KHz. At the cavity-dumped operation, the pulse laser width can be adjusted. The peak power is 6000 W with the pulsewidth of 20 ns and 3400 W for 32 ns. CW laser output has been obtained from the other channel and its frequency can be tuned by a piezoelectric transducer. The Q-switched and cavity-dumped pulse laser heterodyne waveforms are observed.     

CO_2脉冲激光偏频锁定系统

综述了目前脉冲激光偏频锁定的发展状况 ,总结了各种脉冲激光偏频锁定的方法 ,并提出了宽带全数字鉴频方法 ,带宽达到 2～ 10 0MHz,以及以鉴频器为基础的简单偏频锁定系统设计。介绍了电光外调制CO2 脉冲激光与连续CO2 激光之间的偏频锁定实验 ,光脉冲重复频率为 10kHz ,脉宽为 5 μs。实验频率锁定结果良好 ,频率稳定度为 1 2 7× 10 -7(阿仑方差 )。     

CO2激光脉冲外差信号偏振匹配研究

设计一个CO2激光脉冲外差中的脉冲信号光和连续本振光偏振匹配研究实验，从理论和实验上，分析了偏振态匹配程度对脉冲外差信号的影响，当两束光严重失配时，不仅降低脉冲外差效率，而且还将导致激光脉冲畸变，产生很强的连续波外差背景噪声，抑制脉宽内外差信号。     

增益调制非扫描激光雷达测距精度的理论分析

非扫描成像激光雷达是激光雷达重要发展方向之一.介绍了增益调制型非扫描激光雷达系统的成像原理.根据该激光雷达的成像原理可以得出,脉冲宽度和背景光积累将会对激光雷达的测距精度产生较大影响.分析了脉冲宽度、回波展宽以及背景光会对距离精度产生的影响.在考虑脉冲宽度和背景光积累,忽略其他噪声和目标表面粗糙度的情况下,对大气传输和目标对回波脉冲展宽的影响进行了分析,对增益调制型非扫描激光雷达在不同的系统及目标参数情况下的回波波形和测距精度进行了仿真计算,为系统性能参数的选择和距离图像的后续处理提供了理论依据.     

长下降沿时间的KD*P泡克耳斯盒驱动电源对全固态腔倒空激光器输出特性的影响

设计了一种脉冲激光二极管抽运的低重复频率全固态腔倒空激光器,为了尽可能减小损耗的影响,在腔内采用双薄膜偏振片结构,使反射率较高的垂直方向线偏振光在腔内振荡。以此装置为基础,就泡克耳斯盒驱动电源较长的下降沿时间对全固态腔倒空激光器输出特性的影响进行了实验研究。结果表明当泡克耳斯盒驱动电源的下降沿时间远大于腔内的一次往返时间时,激光器输出特性会发生明显地变化：增大电流强度会导致脉冲宽度增大,脉冲能量经历先增大后减少的过程;增大泡克耳斯盒驱动电源的开门时间,也会导致脉冲宽度和能量发生类似的变化。     

基于CPLD芯片的全数字鉴频器

文中首先概述了脉冲激光偏频锁定技术在激光雷达中广阔的应用前景及其在国内外的发展现状。然后，介绍了复杂可编程逻辑器件（CPLD）芯片的原理和它的发展状况，提出采用CPLD芯片做成全数字鉴频器，进行单脉冲激光外差频率鉴频的思路。最后，完成了这种鉴频器的设计和制做，实现了单脉冲鉴频偏频锁定实验，工作带宽的120MHz。     

MOPA方式高峰值功率脉冲光纤放大器模拟

为了研究如何从脉冲种子光经放大器后获得能量为毫焦级、纳秒级脉宽的激光脉冲,以及重频、受激喇曼效应对输出激光脉冲的影响,采用基于主振荡动率放大方式建立了3级脉冲双包层掺Yb光纤放大器的瞬态理论模型。在不同重频下对能量为10nJ、脉宽为100ns的脉冲种子光经放大后的脉冲能量、峰值功率、平均功率、脉宽及受激喇曼效应进行了数值模拟。计算数据表明,当重频小于200Hz时输出激光脉冲的能量、波形受重频的影响很小,可以忽略不计,在适当参量下受激喇曼效应对各级放大输出几乎没有影响。结果表明,适当选择3级光纤放大器的各项参量可以实现毫焦级的激光脉冲输出。     

一种主被动激光雷达系统设计及应用

为综合利用激光雷达的光学接收天线,设计了一种可工作于主动状态和被动状态的光学遥感测量系统。处于主动状态时,主振荡激光器辐射1 064 nm 的激光脉冲,经倍频输出523 nm 激光,泵浦罗丹明染料,实现调谐脉冲输出,脉冲最高频率10 Hz,脉冲宽度为3. 0 ns,染料激光器输出脉冲能量可达105 mJ,主振荡输出激光脉冲可达1. 08 J。处于被动状态时,利用大气透过的太阳光谱,选取2 个波长的光谱线,采用比例光谱技术,根据激光雷达光学天线接收的太阳光谱强度,反演大气中反应性气体的柱浓度,再计算体积浓度。系统用于测量SO2 和O3 ,应用结果表明此系统的测量数据与国家相关测量平台数据非常吻合。