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为了满足近距离相干测风激光雷达对激光发射源的需求, 采用种子源振荡-放大(MOPA)的工作方式, 对小型化、全光纤、高重复频率、窄线宽并处于人眼安全工作波段的激光雷达用单频脉冲激光器进行了研究。实现激光输出波长1542.4 nm, 重复频率10 kHz, 脉冲宽度500 ns, 线宽1 MHz, 平均输出功率50 mW, 峰值功率10 W, 单脉冲能量5 μJ。该激光器可作为近距离相干激光雷达发射源。
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第
36
卷
第
7
期
中
国
激
光
Vol.36
,
No.7
2009
年
7
月
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2009
文章编号:
02587025
(
2009
)
07185704
人眼安全相干多普勒测风激光雷达全光纤单频
激光器
刘
源
刘继桥
陈卫标
(中国科学院上海光学精密机械研究所 上海市全固态激光器与应用技术重点实验室,上海
201800
)
摘要
为了满足近距离相干测风激光雷达对激光发射 源的 需求,采 用种 子源振 荡
放大(
MOPA
)的工 作方 式,对 小
型化、全光纤、高重复频率、窄线宽并处于人眼安全工作波段的激光雷达用单频脉 冲激 光器进 行了 研究。实 现激光
输出波长
1542.4nm
,重复频率
10kHz
,脉冲宽度
500ns
,线宽
1 MHz
,平均输出功率
50mW
,峰值功率
10 W
,单脉
冲能量
5
μ
J
。该激光器可作为近距离相干激光雷达发射源。
关键词
激光技术;相干多普勒激光雷达;单频激光器;高重复频率;全光纤;
中图分类号
TN248.1
;
TN958.98
文献标识码
A
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收稿日期:
20090427
;收到修改稿日期:
20090521
基金项目:上海市科学技术委员会(
08DZ2230400
)资助课题。
作者简介:刘
源(
1981
—),男,博士研究生,主要从事光纤激光技术方面的研究。
Email
:
liu
y
uandt
@
126.com
导师简介:陈卫标(
1969
—),男,研究员,博士生导师,主要从事空间激光器、激光雷达等方面的研究。
Email
:
wbchen
@
mail.shcnc.ac.cn
(通信联系人)
1
引
言
近距 离低空大气 风场的实时 高精度测量,在 航
空安全保障和军事 弹 道校正等 方 面具有重 要 应用。
多普勒测风激光雷达
[
1
]
以其高分辨率、高精度、大探
测范围并能提供晴 空 条件下三 维 风场信息 的 能力,
引起了世界多个国家的关注和重视。多普勒激光雷
达主要包括两 种 工 作 方 式
:直 接 探 测 和 相 干 探 测。
相干激光雷达能够以较高的距离分辨率和速度分辨
率实时获取风速,从
20
世纪
60
年代开始,就进行了
广泛的研究
,先后出 现 了地基和 机 载的相干 激 光雷
达。为了获得距离 分辨的风 速,发 射 激光器常 工 作
在脉冲方式,高的风 速 测量精度 要 求单频激 光 器具
有窄的谱线
[
2
]
。激光源方面先后出 现
CO
2
激光器、
激光 二极管抽运 的全固态激 光器
[
3
]
、双包层光纤 激
光器
[
4
]
等。所用波长有
10
μ
m
,
1
μ
m
,
1.5
μ
m
,
2
μ
m
。
其中
1.5
μ
m
光 纤 激 光 器 具 有 的 优 势 是:
1
)工 作 在
人眼安全波段;
2
)光纤通信的快速发展,使得全光纤
激光雷达的发射源、连接件和探测器等容易获得,因
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