星载激光测高仪固体激光器技术研究与发展

空间固体激光器是星载激光测高系统的重要载荷,也是先进激光器的典型代表。星载激光测高的应用需求和星载应用环境决定了空间激光器的技术特点和规律,使得空间固体激光器成为了先进性、可靠性、成熟性和小型轻量化的技术与工艺统一。分析了星载激光测高应用的空间固体激光器高可靠激光谐振腔技术、高重频窄脉宽微脉冲多光束激光器技术、LD/光纤/固体相融合技术等方面的发展现状,介绍了单光子阵列推扫式激光雷达用空间固体激光器的技术突破,并对卫星激光测高固体激光器技术发展进行了展望。     

空间固体激光器的研究进展

近年来,空间激光技术由于在地球科学和深空探测等领域具有重要的应用前景而引起了广泛的关注.回顾了国外空间固体激光器的发展状况和历程,总结了空间固体激光器在各领域的应用情况,以激光雷达和激光高度计为主,介绍了空间固体激光器的性能、指标及其发射后出现的问题.最后简要分析了空间固体激光器研制的关键技术及发展趋势.     

先进光纤激光技术

高光束质量、高峰值功率、小型化的短脉冲激光系统在激光雷达、光谱学、精密探测等领域有非常广泛的应用。在脉冲光纤激光器方面,针对调Q双包层光纤激光、脉冲调制LD技术及其多级光纤级联放大系统、基于调Q固体激光器的全光纤型MOPA系统进行了详细的理论分析和实验研究,研制出了全光纤化的脉冲光纤激光器。这些工作为全光纤化脉冲光纤激光器的研制和推广奠定了基础。     

全固态激光技术在航天领域的应用

回顾了空间固体激光应用系统的发展,以激光雷达和激光测高仪为主．介绍了国外几种典型应用系统的性能、指标及其全固态激光发射器的关键技术。最后介绍了我国探月工程中激光测高仪的研制情况。     

激光加工的最新应用领域

介绍近年来国际激光加工作为先进制造技术在各个行业、产业应用中的发展趋势。同时,对各种新颖的全固态激光器,包括半导体泵浦固体激光及其倍频技术、高重复频率超短脉冲UV固体激光精细微加工技术、高功率工业级光纤激光器的最新应用     

1μm光纤激光器的研究进展

1μm光纤激光器主要以掺杂Yb3+的光纤为增益介质,在高功率泵浦源、激光雷达、医疗以及科学研究等领域有重要的应用前景.介绍了1 μm掺Yb3+光纤激光器的能级结构和产生原理,对其国内外的发展状况进行了综述,并深入分析各类型光纤激光器的关键技术和解决措施,并对1 μm光纤激光器的发展趋势进行了展望.     

科技简讯

我国固体激光器件研究取得新突破双包层光纤激光器是双包层光纤光子器件家族中的主要成员,是国际上新近发展的一种新型固体激光器件,可广泛应用于现代光通信、高精度激光加工、激光雷达系统、空间科学、激光医学、国防等领域。南开大学光电子学研究室在研制短脉冲光纤激光器的同时,大胆创新,又率先研制出了双包层光纤光栅,为双包层光纤激光器的全光纤化研究迈出了重要一步。该实验室采用国产掺镱双包层光纤作为增益介质,在原有研究基础上,自行设计了光学耦合系统和泵浦方式,得到了数十瓦的高功率激光输出。(No.13)口径最大的空间太阳望远镜…     

2～5μm全固态中红外高功率光纤激光源研究进展（特邀）

2～5μm中红外波段激光在科学研究、生物医疗、通信等众多领域中都有重要的应用价值,一直以来都是激光领域的研究热点。主要对目前国内外高功率2～5μm全固态中红外光纤激光源的发展现状进行了梳理,包括稀土离子掺杂的中红外光纤激光器、波长灵活可设计的拉曼光纤激光器和宽带超连续谱激光器,并对2～5μm全固态中红外光纤激光源的发展进行了展望。     

2 μm掺铥光纤激光研究进展及其应用

掺铥光纤激光器输出的2 μm波段在医疗、激光雷达、遥感测控和光参量振荡方面有着广泛应用,目前已实现千瓦级的激光输出。文中主要介绍了掺铥光纤激光器的基本结构及工作原理,并综述和分析了国内外掺铥光纤激光器的研究进展,并展望了掺铥光纤激光器的发展。     

全固态单频激光技术

全固态单频激光器在高分辨率激光光谱学、相干通信、激光雷达、引力波探测等方面的重要应用,成为全固态激光器研究的一个重要方向。概述了几种获得全固态单频激光器的方法,主要有短腔法、耦合腔法、双折射滤光片法、光栅选频法、插入标准具法、单向环形腔法、扭转模腔法等。介绍了不同方法实现单频的基本原理及国内外进展,总结比较了它们各自的优缺点和适用范围,为不同的单频激光应用需求提供了不同的单频技术手段。     

对地观测激光雷达发展综述

激光雷达的技术优势使其成为继可见光、红外和微波天基遥感仪器之后对地精确观测的重要技术手段之一。本文简要介绍天基遥感任务地球观测激光雷达中后向散射激光雷达、激光高度计、多普勒激光雷达、差分吸收激光雷达（DIAL）的发展计划和技术体制特点,以及NASA为了提高天基激光雷达可靠性而实施的激光风险降低计划（LRRP）的进展,分析天基激光雷达的关键技术。     

二极管泵浦准三能级固体激光器的新进展

对比了掺Nd3 、Yb3 、Ho3 、Tm3 等稀土离子的准三能级固体激光的特性,分析了它们在圆棒、板条、薄片、光纤等构型的固体激光器中的工作性能.着重总结了高平均功率掺Yb3 固体激光器的最新进展,最后简要介绍了本研究小组在高功率Yb:YAG/YAG复合板条激光器和光纤激光器两方面的最新研究结果.     

中国彩色激光电视关键技术取得重大突破

从吉林省科技厅获悉，我国彩色激光电视关键技术研究取得重大进展，形成了从半导体激光器到大功率激光光纤耦合模块、大功率全固态一体化激光器光源，再到激光彩色投影电视的较为完备的技术链。     

用于产生THz波和黄激光的全固态激光器

近年来全固态激光技术得到迅速发展,从而大幅度提高了其性能,扩大了其应用领域范围.介绍了全固态激光技术的一些最新重要进展:比较了已有的基于全固态激光器产生THz波的方法与基于半导体量子阱级联激光器、LN晶体、CO2激光器和光纤激光器等方法,提出一种基于单直线型谐振腔全固态激光器的高效、使用方便的新型THz波源;综述可见光全固态激光器研究开发的新进展,重点介绍基于腔内移频和倍频机理黄激光器和基于腔内拉曼移频和倍频的黄激光器的研究最新进展;同时介绍用LDA直接端面抽运板形激光介质轴对称输出的新型激光谐振腔、籽激光注入Q开关单纵模激光器、冷却激光介质的透明散热器、调Q锁模激光器的调制器等项技术的最新研究成果.     

自由振荡激光天基清扫空间碎片机理研究

在绕地轨道上残留着大量的空间碎片,这些人类航天活动造成的太空污染已经严重威胁到太空飞行器的安全.其中,直径在1～10 cm之间的碎片具有致命的潜在危害,是急需解决的麻烦.激光清扫空间碎片也愈来愈引起科学领域的关注,其中天基脉冲激光是清扫这类小型空间碎片的有效技术途径之一.由于现有方案中的天基超短脉冲、超大能量、紧凑可靠的激光器在工程上难以实现,笔者创新提出了自由振荡脉冲激光天基清扫空间碎片的思想与方案.通过模拟分析发现自由振荡激光的脉冲持续时间是其产生大冲量的优势,从机理和效应上与纳秒激光进行了对比,证明了"热金属蒸气反喷"比"等离子反喷"的冲量增量与能量利用率更高.建立了激光消融金属的物理模型,模拟分析得到了当激光功率密度大于5×106 W/cm2时,金属液滴的直径一般不大于60 μm的结果,说明了激光清扫空间碎片过程中相伴产生的"微碎片"不会有"次生危害效应",反而能在一定程度上加速碎片清扫.该文为自由振荡激光器在天基清扫碎片的领域应用奠定了基础.     

掺镱光纤-固体高功率超短脉冲放大研究进展

高功率超短脉冲激光器在工业、科研和国防等领域有着广泛应用。光纤-固体混合放大技术将光纤激光器的光束质量好、单程增益大、散热性好等优势和单晶光纤/棒状(块状)固体放大器的脉冲峰值功率高、非线性效应弱等优势结合,是实现结构紧凑、稳定性好、成本低的高峰值功率、大能量超短脉冲激光器的有效手段。总结了近年来1μm波段掺镱光纤激光器、光子晶体光纤放大器、单晶光纤放大器和棒状(块状)固体放大器的国内外研究进展,重点介绍了本课题组在高功率超短脉冲光纤激光器、光子晶体光纤与固体放大器等领域的工作,同时探讨并展望了光纤-固体混合放大技术未来的发展方向。     

高平均功率全固态激光器发展现状、趋势及应用

综述了目前获得高平均功率全固态激光(DPL)输出的圆棒、板条、薄片和光纤激光器,以及热容激光和相干合成等主要方式的特点、发展历史及国内外最新进展,分析评述了高平均功率全固态激光器的发展趋势,并展望了其在工业和国防领域的应用前景.     

天基激光雷达三维成像的发展与现状

天基激光雷达三维成像是空间目标观测的重要手段。将天基激光雷达分为连续波和脉冲式两种,并简单介绍了各自的成像原理。结合应用背景,分析了典型天基激光雷达的特性及主要参数。横向对比了经过在轨测试且仍在使用的激光雷达,从成像原理、角度分辨率、工作距离及发展趋势等方面分析了典型天基激光雷达的共同特性,为天基激光雷达的设计提供了参考。最后结合我国激光雷达发展现状与瓶颈,给出了天基激光雷达三维成像发展与应用方向的一些建议。     

589nm全固态黄光激光器研究进展

LD泵浦的全固态黄光激光器发展迅速,在激光医疗、空间目标探测和识别、光谱学、激光显示等领域有着广泛的应用前景.高功率、高稳定性、高效率、高光束质量的589 nm全固态黄光激光器是当前激光领域内的研究热点.本文综述并分析了589 nm全固态黄光激光器的研究现状及进展,为后续该领域的研究工作提供了有益的参考.     

我国固体激光器件研究取得新突破

双包层光纤激光器是双包层光纤光子器件家族中的主要成员，是国际上新近发展的一种新型固体激光器件，可广泛应用于现代光通信、高精度激光加工、激光雷达系统、空间科学、激光医学、国防等领域。南开大学光电子学研究室在研制短脉冲光纤激光器的同时，大胆创新，又率先研制出了双包层光纤光栅，为双包层光纤激光器的全光纤化研究迈出了重要一步。该实验室采用国产掺镱双包层光纤作为增益介质，在原有研究基础上，自行设计了光学耦合系统和泵浦方式，得到了数十瓦的高功率激光输出。