1 kHz重复频率多脉冲皮秒激光器研制及其空间碎片激光测距应用

作     者：龙明亮 邓华荣 张海峰 吴志波 张忠萍 陈檬 Long Mingliang;Deng Huarong;Zhang Haifeng;Wu Zhibo;Zhang Zhongping;Chen Meng

作者机构：中国科学院上海天文台上海200030 中国科学院空间目标与碎片观测重点实验室江苏南京210008 华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室上海200062 北京工业大学激光工程研究院北京100124 

基　　金：国家自然科学基金(U1631240,11903066,12003056) 上海市自然科学基金面上项目(20ZR1467500) 新疆自治区引进高层次人才天池计划支持 

出 版 物：《光学学报》 (Acta Optica Sinica)

年 卷 期：2021年第41卷第6期

页      码：149-156页

摘      要：超短皮秒脉冲的峰值功率高、大能量输出困难。通过将单个脉冲分成多个相邻的脉冲,可增大脉冲包络总能量,提高激光输出功率。设计并获得光-光转化效率为39.3%的单路锁模皮秒种子激光输出,提出将单脉冲分成多脉冲的方法,利用布拉格体光栅(VBG)脉冲展宽、多脉冲生成、再生放大、行波放大及频率转换等激光技术获得脉冲间距为1 ns、输出功率为10 W、脉冲包络能量为10 mJ、单脉冲脉宽约为100 ps、光束质量为1.67、重复频率为1 kHz的532 nm百皮秒四脉冲激光输出。通过激光模块泵浦产生的热透镜效应,并通过调节泵浦电流实现对激光输出发射角的连续精确调节,获得的最小发散角为0.2 mrad。将所设计方法应用在上海天文台空间激光测距站平台上,进行多颗空间碎片测距,测距精度最优为16.44 cm。该结果表明多脉冲可增大激光总输出能量、提高激光输出功率且可为空间碎片激光测距探测能力的提升提供有效的技术途径。

主 题 词：激光光学 皮秒激光 空间碎片激光测距 多脉冲 单光子探测 

学科分类：0808[工学-自动化类] 0809[工学-计算机类] 07[理学] 070601[070601] 0805[工学-能源动力学] 0706[理学-大气科学类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/AOS202141.0614001

馆 藏 号：203102725...