大气信道下窄线宽激光器对相干通信系统性能影响研究

在空间下行相干激光通信系统中,激光器的线宽大小会影响通信系统的性能,而窄线宽激光器能有效降低激光器线宽引起的激光器相位噪声,目前已经成为相干激光通信系统的首选。光信号在大气信道传输时,大气湍流会引起光信号强度和相位的波动,从而进一步影响系统的通信性能。针对上述问题,基于四相移键控(Quadri Phase Shift Keying, QPSK)通信系统的工作原理,进一步考虑窄线宽激光器线宽和大气湍流引起的光信号强度和相位的波动,给出了空间下行QPSK通信系统误码率模型。并基于该模型,数值仿真分析了窄线宽激光器对空间下行相干激光通信系统性能的影响。结果表明：大气湍流不仅严重影响系统性能,也会弱化激光器线宽对系统性能的影响。而对于大气湍流影响而言,其引起的相位波动要大于光强波动的影响。此外,随着通信速率增大,激光器线宽对于系统性能影响也会随之降低。文中对于空间下行相干激光通信系统的优化设计和调试具有一定的实际参考意义。     

单脉冲激光散射探测研究

利用低空激光大气传输模型,对1.06μm激光在大气中传输时散射辐照度的分布进行了数值计算,通过与相同条件下的激光器回波信号能量进行比较,发现计算结果在理论分析上存在较大差异,其原因是未考虑激光器的单脉冲特性。通过对在单脉冲工作方式下的激光散射能量公式进行改进,提高了散射探测的计算精度。     

锑化铟光电探测器的远距离激光干扰研究

激光器性能(功率、波长、发散角等)、激光大气传输特性等直接影响激光对光电探测器的远距离干扰效果。测量得到锑化铟光电探测器的光谱响应曲线及饱和功率密度阈值曲线,利用MODTRAN软件分析了两种特定传输路径下大气传输透射率随激光波长的变化曲线。结合中红外波段激光器的发展现状,分析了特定激光器的大气传输透射率,计算得到了利用氟化氘激光器和光参量振荡器有效干扰锑化铟探测器所需的激光功率阈值。     

基于C8051F通信用大功率激光器驱动电源仿真与设计

结合半导体激光器的工作特性和大气无线激光通信编码技术,设计了一种低功耗、便携式通信用大功率脉冲半导体激光器驱动电源,该电源采用脉冲半导体激光器作为通信光源,以C8051F为控制芯片、CPLD为RS信道编码芯片实现信息在激光载体上的高速率大气传输.给出电源硬件设计方法.通过参数仿真与实验验证,该激光器电源具有通信频率可调、输出功率可调、操作方便、性能稳定等优点.     

国外激光大气传输衰减研究概况

自1960年首次制成红宝石激光器以来,由于激光器具有良好的相干性、高单色性、定向性和能量集中等突出优点,因而具有巨大的应用价值。近几年来,几乎所有的国家都十分重视这一新技术的发展。目前不仅在进行材料的探索以及装置性能的改进工作,而且已着重研究激光器的应用。其中在军事上最突出而又最有成效的应用研究包括激光通讯、测距、跟踪、定位以及激光武器等等。所有这些应用,都会遇到大气对激光传输的影响这样一个普遍性的问题。很自然,这是试制器件的工作者和应用这些工具的人们共同关心的问题。在某种意义上讲,大气传输研究工作应该是应用研究工作的“先行”,这是因为大气影响往往不仅关系到某一激光应用工程设计中波长的选择、接收与发射孔径的大小、发射功率的大小以及调制频率与深度的选择等等,而且还关系到有些工程是否能实现的问题。总之,大气对激光传输的影响的研究是实现上述任务必不可少的一环,而且也是某一工程设计之前必须事先考虑的问题。     

重复频率染料调Q红宝石激光器

应用于大气探测的巨脉冲固体激光雷达,常采用重复频率调Q红宝石激光器,以适应各种快速变化及微弱信号的大气探测,例如激光相关测风、激光研究烟羽扩散规律、激光遥测大气污染成分和浓度等。为此,开展了重复频率染料调Q红宝石激光器实验,对影响激光大气探测的激光能量稳定性等因子进行了分析研究。     

高能激光光束质量的评价方法

分析常用光束质量定义用于评价高能激光时的局限性。考虑高能激光系统的组成,由激光器出射光束到高能激光发射系统出口光束以及考虑大气对高能激光作用后靶面上形成光斑的光束质量的评价、层层推进给出高能激光在能量空间输运应用中光束质量的评价方法,依据该套评价方法可以将影响高能激光系统光束质量的各个因素分离出来,便于高能激光系统的试验研究及发展。     

高速大气激光通信收发模块的研究与设计

设计并实现了高速半导体激光器调制驱动电路和光电二极管直接检测电路的收发合 一模块。计算机间大气激光的双工通信实验表明,所开发的激光收发模块具有宽带、高速、误码率低等性能,为大气激光通信系统提供了可靠保证。     

舰载激光通信中大气对激光远场光强分布的影响

在舰载激光通信系统中,激光远场光强分布对系统通信质量的提高具有重要影响。利用所建立的激光远场光强分布模型和1.06 μm激光大气传输特性,研究了大气能见度对激光远场光强分布的影响。结果表明：在不考虑大气湍流影响的条件下,能见度越高,光强衰减越小;在只考虑大气湍流影响的条件下,传输激光的波长,大气折射率结构常数,对激光远场光强分布具有重要影响。     

大能量中空光束大气传输的仿真与实验比对研究

为了研究高能脉冲激光大气传输特性,采用桶中功率和光斑半径作为远场光束质量评价标准,与800J钕玻璃激光器的实验结果进行了比较,仿真计算和实验中分别考虑了不同能见度、出射光能量和湍流强度下远场光斑半径的变化趋势;对数值模拟与实验结果分别进行了分析和比对,并对两者之间的误差做了详细分析。结果表明,数值模拟可用于预测实验结果,且对高能脉冲激光在大气中的应用和高能激光器的研制有指导意义。     

俄罗斯化学氧碘激光器的研究

本文对俄罗斯的化学氧碘激光作一综述，包括下列问题，单态氧发生器的发展与研究，连续小脉冲化学氧碘激光运转，二次谐波产生。着重考虑以化学氧碘激光作固体激光器泵浦源的可能性，其基础是化学氧碘激光的二次谐波辐射与一些高效激光材料，即掺Ｃｒ＾３＋晶体的泵浦带一致，因此可以建造化学氧碘与固体的混合激光器，它具有化学泵浦的高效率、高比能存贮、自充分性，又有固体激光器所持有的优秀性能，即具有包括连续波、脉宽为μｓ     

将开发1千焦耳级准分子激光器

日本工业技术院电子技术综合研究所将开发具有日本最高输出的准分子激光器。激光核聚变研究主要是用玻璃激光器和CO2激光器进行。然而，从效率等角度考虑，为实现实用反应堆，釆用准分子激光器被认为是有用的。     

中红外氟铟基玻璃及光纤激光器最新研究进展(特邀)

3～5μm波段包含了大气的传输窗口和许多气体分子的吸收带，因而3～5μm中红外光纤激光器在大气遥感、生物医学、材料加工等领域具有广阔的应用前景。近年来，中红外光纤激光器的输出波长不断向长波长扩展，而实现中红外光纤激光输出的关键在于增益光纤材料的选择。氟铟基玻璃具有较宽的中红外透过窗口和较低的声子能量，因而氟铟基玻璃可以作为增益光纤材料应用于中红外光纤激光器领域。文中综述了从20世纪80年代至今，稀土离子掺杂氟铟基玻璃及氟铟基光纤激光器的代表性研究成果，回顾了氟铟基玻璃组分和玻璃结构的研究历程，介绍了氟铟基光纤的制备工艺，简述了稀土离子掺杂氟铟基玻璃和稀土离子掺杂氟铟基光纤激光器的最新研究进展。2018年，加拿大拉瓦尔大学的Maes等人利用Ho³⁺掺杂氟铟基光纤作为增益介质，在中红外光纤激光器研究领域取得突破性进展，在室温下获得了输出功率接近200 mW的3.92μm光纤激光输出。最近，利用1 150 nm激光作为泵浦源以及自研的Ho³⁺/Pr³⁺共掺杂氟铟基光纤作为增益介质，实现了～2.9μm波段中红外光纤激光输出，其最...     

氦—氙激光通信实验机

氦——氙激光器的3.5微米谱线,处在大气窗口,而且具有较高的增益,在激光通讯系统中可以运用光量子放大器提高接收的灵敏度。为了考察这一波段激光通讯的性能,制作了3.5微米氦——氙激光通讯实验机。这种机器利用3.5微米的红外激光幅射进行大气通讯,具有方向性好、保密性强等优点,可以同时传送三路电话或一路宽带广     

一种新型大功率脉冲CO2激光器主机结构

大功率脉冲CO2激光器采用放电激励、脉冲重复频率工作制式,可同时兼有高平均功率、高重复频率和高峰值功率,在激光加工、激光雷达、激光推进、激光大气传输和激光化学等领域具有重要的应用价值。     

Cr4+:YAG固体激光器的频率稳定性分析

Cr^4＋：YAG固体激光器的很多应用要求激光器的频率非常稳定。文章从反映Cr^4＋：YAG固体激光器的频率特性的方程出发，定量分析了激光器工作的环境温度、大气及湿度等因素的变化对激光器的频率波动的影响，提出可采用Pound—Drever系统对Cr^4＋：YAG激光器进行主动稳频。     

量子阱激光器适合做微量分析

法国蒙特派利尔Ⅱ大学、奥赛研究实验中心、摩洛哥埃比诺朱尔大学的一个研究组描述了高温量子阱激光器的研究成果，这种激光器发射从2.2 μm到2.4 μm的激光。特别适合检测微量的大气成份：CO，CH4,NO2和HCOH。 GaInSbAs/GaAlSbAs激光器在室温发射2.26 μm的单纵模，在124°C，则发射2.43 μm。在22°C时，激光输出45 mW；100°C时，激光输出超过10 mW以上。     

小型连续波HF化学激光器

小型连续波HF化学激光器在大功率HF化学激光器的诊断、激光化学动力学研究、大气传输、大气污染探测、红外光学材料性能测量以及红外光谱等方面有着广泛的用途。我们研制的直流放电驱动的小型连续波HF化学激光器具有结构简单、工作稳定和输出较强的特点。     

激光穿越大气层时的折射误差研究

利用地基激光器攻击大气层外目标时,需修正大气折射对激光传输的影响。大气折射指数随高度变化,会发生折射效应。由Snell定律出发,研究了激光穿越大气层时的折射误差。通过实例,计算了折射误差与激光束初始仰角的关系,计算结果表明,低仰角时折射误差大,高仰角时折射误差小。最后提出了攻击卫星时误差修正需考虑的问题。     

2μm全固态激光器的研究进展

近年来2μm波段的全固态激光器由于在测高、测距、大气遥感等方面具有重要的应用前景而引起了广泛关注。介绍了实现2μm激光输出的三个基本条件,综述了2μm全同态激光器的发展状况,对几种激光晶体进行了理论分析和实验对比,指出Tm,Ho：LuLF是今后2μm全固态激光器研究的一个发展方向。