检索结果-内蒙古大学图书馆

中国激光 2024年第11期51卷 315-324页

作者：杨飞陈迪俊韩申生蔡海文陈卫标中国科学院上海光学精密机械研究所空天激光技术与系统部中国科学院空间激光信息传输与探测技术重点实验室上海201800

全球导航卫星系统(GNSS)已经深入现代信息化智能化社会的方方面面,发挥了巨大作用。充分发挥光频参考、自由空间激光链路等光学技术优势有助于解决其进一步发展所面临的地面依赖、精度提升等问题。美国、德国、中国分别提出了基于光链... 详细信息

全球导航卫星系统(GNSS)已经深入现代信息化智能化社会的方方面面,发挥了巨大作用。充分发挥光频参考、自由空间激光链路等光学技术优势有助于解决其进一步发展所面临的地面依赖、精度提升等问题。美国、德国、中国分别提出了基于光链路的时空参考(O-STR)、第三代全球导航定位系统(Kepler)、基于光学技术的新一代全球导航定位定时系统(O-GNSS)等概念。对基于光学技术的新一代全球导航定位定时系统的总体设计、关键技术等进行分析,综述了主要的研究进展,为推动我国时空基准和导航定位定时方面的技术发展提供参考。

关键词：遥感全球导航定位定时光频参考空间激光链路

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星载激光雷达遥感技术进展与发展趋势(特邀)

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中国激光 2024年第11期51卷 181-200页

作者：陈卫标刘继桥竹孝鹏毕德仓侯霞中国科学院上海光学精密机械研究所空天激光技术与系统部上海201800 中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息传输与探测技术重点实验室上海201800

星载激光雷达遥感技术,作为主动光学遥感手段,具有高垂直分辨率、高探测精度、全天时测量等优势,能获取一些传统被动光学或者微波遥感无法获得的信息。随着激光器及探测技术的进步,发展了不同探测体制的星载激光遥感技术,这些技术先后... 详细信息

星载激光雷达遥感技术,作为主动光学遥感手段,具有高垂直分辨率、高探测精度、全天时测量等优势,能获取一些传统被动光学或者微波遥感无法获得的信息。随着激光器及探测技术的进步,发展了不同探测体制的星载激光遥感技术,这些技术先后在深空探测和对地观测等多个领域得到重要应用。星载激光遥感技术的主要应用包括行星和月球的三维高程测量,地球大气云和气溶胶三维廓线、大气三维风场、温室气体浓度及海洋立体剖面等的测量,并先后在多个空间任务中得到了有效验证。对于一些重要应用领域的高精度测量,星载激光遥感技术是唯一有效的方法。星载激光雷达的长寿命和高测量精度在轨得到了验证,使得星载激光遥感技术从空间演示验证逐渐实现业务化运行,将在未来的陆地测绘、气候、气象研究及环境监测中发挥重要作用。最近20年,中国星载激光雷达遥感技术发展迅速,在多个领域取得国际领先的创新成果,包括星载温室气体二氧化碳探测激光雷达和高光谱气溶胶探测激光雷达等,正在服务国家重大应用,为国际星载光学主动遥感作出了重要贡献。

关键词：星载激光遥感激光高度计多普勒测风激光雷达差分吸收激光雷达气溶胶后向散射激光雷达

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分布式光纤水听器技术研究和应用进展

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光学学报 2024年第1期44卷 103-116页

作者：王照勇刘依凡陈义赐吴金懿陈柏琦高侃叶青蔡海文中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息传输与探测技术重点实验室上海201800 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049

分布式光纤水听器将光纤作为水下声波换能器阵列,是近年来发展的新型水听器技术,具有阵列灵活重构、易于大规模组网、湿端全自动制备等独特优势,得到了国内外相关领域的重点关注。介绍了分布式光纤水听器的基本传感原理与典型的信号解... 详细信息

分布式光纤水听器将光纤作为水下声波换能器阵列,是近年来发展的新型水听器技术,具有阵列灵活重构、易于大规模组网、湿端全自动制备等独特优势,得到了国内外相关领域的重点关注。介绍了分布式光纤水听器的基本传感原理与典型的信号解调方法,梳理了声压灵敏度、系统等效噪声、响应方向性、动态范围等分布式光纤水听器的重要性能指标与研究进展,并介绍了近年来分布式光纤水听器技术的应用概况。最后,对存在的问题与未来发展趋势进行了总结和展望。

关键词：分布式光纤水听器分布式光纤声波传感光纤传感瑞利散射水下目标探测

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空间应用的高重复频率小型化轻量化532 nm激光器

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中国激光 2025年第1期52卷 7-14页

作者：盛超陈爔王明建刘继桥于真真侯霞陈卫标中国科学院上海光学精密机械研究所空天激光技术与系统部中国科学院空间激光信息传输与探测技术重点实验室上海201800 上海科技大学物质科学与技术学院上海201210

空间激光系统对光源的尺寸、重量、功耗、可靠性等提出了很高的要求。介绍了一种空间应用的小型化轻量化的高重复频率窄脉宽全固态激光器。该激光器采用多单管半导体激光器作为泵浦源,通过端面泵浦的方式抽运YAG/Nd∶YAG/Cr∶YAG键合晶... 详细信息

空间激光系统对光源的尺寸、重量、功耗、可靠性等提出了很高的要求。介绍了一种空间应用的小型化轻量化的高重复频率窄脉宽全固态激光器。该激光器采用多单管半导体激光器作为泵浦源,通过端面泵浦的方式抽运YAG/Nd∶YAG/Cr∶YAG键合晶体,获得了重复频率为1 kHz、单脉冲能量为0.42 mJ、脉冲宽度为1.25 ns的1064 nm激光输出。通过对长度为10 mm的磷酸氧钛钾(KTP)晶体进行腔外倍频,获得了单脉冲能量为0.24 mJ、脉冲宽度为1.17 ns的532 nm激光输出,倍频效率为57.1%,水平和竖直方向上的光束质量因子分别为M_(x)^(2)=1.43和M_(y)^(2)=1.46,激光器头部尺寸为116 mm(长)×57 mm(宽)×22 mm(高),质量为386.7 g,可用于空间探测。

关键词：空间应用单管合束键合晶体小型化轻量化

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基于平面光波导注入锁定技术的分布式反馈激光器阵列相干合束光源

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中国激光 2023年第19期50卷 53-60页

作者：章郑豪魏芳武慧敏苏庆帅陈晨叶青蔡海文中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息传输与探测技术重点实验室上海201800 中国科学院大学北京100049 张江实验室上海201210

面向芯片化空间激光通信、激光雷达等应用对高功率激光光源的需求,笔者将注入锁定到同一种子光的分布式反馈激光器(DFB激光器)阵列通过平面波导耦合器进行相干合束,解决了单个DFB激光器功率受限的问题。为了研究基于注入锁定技术的DFB... 详细信息

面向芯片化空间激光通信、激光雷达等应用对高功率激光光源的需求,笔者将注入锁定到同一种子光的分布式反馈激光器(DFB激光器)阵列通过平面波导耦合器进行相干合束,解决了单个DFB激光器功率受限的问题。为了研究基于注入锁定技术的DFB激光器阵列的相干合束效果,测量了不同数目的注入锁定激光器在相干合束前后的光功率、相位噪声、相对强度噪声,通过计算得到2、3、4个DFB激光器的合束效率分别为91.6%、87.8%、78.3%,实现了相对于单个激光器的光功率放大,同时通过理论分析和实验研究了相干合束对相位噪声及相对强度噪声的影响。

关键词：激光器注入锁定相干合束相位噪声相对强度噪声

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腔内倍频454 nm脉冲蓝光Nd∶YLF激光器

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光子学报 2024年第10期53卷 117-125页

作者：张一诺马剑张俊旋朱小磊中国科学院上海光学精密机械研究所空天激光技术与系统部王之江创新中心上海201800 中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息传输与探测技术重点实验室上海201800 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049

面向海洋激光应用,针对LD端面抽运的紧凑型准三能级Nd∶YLF晶体激光器实现454 nm蓝光激光脉冲输出特性开展了实验研究。设计了两种方案,电光调Q法和增益调制法,获得454 nm蓝光脉冲激光输出。在增益调制方法中,当重复频率为100 Hz时,Nd∶... 详细信息

面向海洋激光应用,针对LD端面抽运的紧凑型准三能级Nd∶YLF晶体激光器实现454 nm蓝光激光脉冲输出特性开展了实验研究。设计了两种方案,电光调Q法和增益调制法,获得454 nm蓝光脉冲激光输出。在增益调制方法中,当重复频率为100 Hz时,Nd∶YLF晶体激光器腔内倍频获得了最大功率为3.16 mW的454 nm蓝光脉冲激光输出,脉冲宽度约为418 ns。而在电光调Q方法中,100 Hz的重复频率下,腔内倍频454 nm蓝光脉冲输出平均功率最大为23.62 mW,脉冲宽度约为66 ns,倍频效率约为3.7%。该研究为获得高重复频率、百纳秒脉宽的紧凑型蓝光454 nm波长脉冲激光提供参考。

关键词： Nd∶YLF激光器蓝光激光腔内倍频增益调制电光调Q

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高光谱分辨率的海洋碳颗粒剖面探测系统仿真

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红外与激光工程 2023年第5期52卷 206-214页

作者：杨馥陈文豪陆彦宇贺岩东华大学理学院上海201620 中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息传输与探测技术重点实验室上海201800

海洋是全球碳循环过程中的重要环节,从浮游植物光合作用开始,碳在海洋中沿食物链传递,以颗粒有机碳(POC)形式存在。对海洋中颗粒有机碳含量的探测,将对海洋碳汇能力的评估起到重要作用。在干净大洋水体中,激光雷达可根据浮游植物引起的... 详细信息

海洋是全球碳循环过程中的重要环节,从浮游植物光合作用开始,碳在海洋中沿食物链传递,以颗粒有机碳(POC)形式存在。对海洋中颗粒有机碳含量的探测,将对海洋碳汇能力的评估起到重要作用。在干净大洋水体中,激光雷达可根据浮游植物引起的光学性质变化实现剖面信息的探测,因此对基于高光谱分辨率技术的海洋颗粒有机碳浓度剖面探测系统性能进行了仿真分析。利用激光雷达方程对探测系统在大洋水体的最大探测深度进行了仿真;利用碘分子吸收池作滤波器,并结合大洋水体的透射窗口和激光器的工程设计,分析了不同载荷平台下探测系统的最佳工作波长。仿真结果表明,在满足单次探测系统信噪比为5的探测要求时,大洋水体50 dB动态范围下的探测深度平均在80 m;船载、机载平台探测系统最佳工作波长为532.2451 nm和532.2928 nm。

关键词：激光雷达海洋POC探测碘池滤波性能仿真

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532 nm激光泵浦单谐振光参量振荡器倍频蓝光技术

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中国激光 2023年第22期50卷 41-46页

作者：王雅琦朱小磊陆婷婷马剑马浩达张俊旋中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息传输与探测技术重点实验室上海201800 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049

利用腔内倍频532 nm激光器抽运单谐振光学参量振荡器(SRO),设计了一种可输出972 nm激光的脉冲激光器,通过腔外倍频成功获得486 nm蓝光。在重复频率为1 kHz的条件下,当532 nm激光脉冲能量为3.87 mJ时,972 nm SRO信号光单脉冲能量可达0.96... 详细信息

利用腔内倍频532 nm激光器抽运单谐振光学参量振荡器(SRO),设计了一种可输出972 nm激光的脉冲激光器,通过腔外倍频成功获得486 nm蓝光。在重复频率为1 kHz的条件下,当532 nm激光脉冲能量为3.87 mJ时,972 nm SRO信号光单脉冲能量可达0.96 mJ,此时获得最大转换效率24.8%,与理论计算值22.3%相近。倍频后获得最大能量为49μJ的486 nm蓝光脉冲,脉冲宽度约为6.9 ns,最大倍频效率为5.3%。

关键词：激光光学蓝光激光光参量振荡腔外倍频三硼酸锂晶体全固态激光

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1.57μm IPDA激光雷达云回波信号CO_(2)柱浓度测量研究

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中国激光 2023年第23期50卷 202-214页

作者：高雪洁刘继桥樊纯璨陈橙杨巨鑫李世光谢缘竹孝鹏陈卫标中国科学院上海光学精密机械研究所航天激光工程部上海201800 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049 中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息传输与探测技术重点实验室上海201800

路径积分差分吸收(IPDA)激光雷达可装载于飞机或卫星上探测大范围大气CO_(2)浓度,具有全天时和探测精度高的优势。全球云的平均覆盖率可达60%,因此在激光穿透大气射向地面的探测过程中,除了地面和海洋回波信号,还有很多云层回波信号。... 详细信息

路径积分差分吸收(IPDA)激光雷达可装载于飞机或卫星上探测大范围大气CO_(2)浓度,具有全天时和探测精度高的优势。全球云的平均覆盖率可达60%,因此在激光穿透大气射向地面的探测过程中,除了地面和海洋回波信号,还有很多云层回波信号。结合机载大气探测激光雷达(ACDL)信号采集特点,针对复杂的云层回波信号,提出一种基于中位数绝对偏差的离群值筛选法提取信号,可分离多层云回波信号及云层与地面回波信号同时存在的信号。分析云信号的探测能力,并利用云层回波信号积分值反演云上CO_(2)柱浓度,结果与原位测量仪测量结果变化趋势一致,二者偏差为2.8μL/L。

关键词：遥感差分吸收激光雷达二氧化碳柱浓度云回波信号差分吸收光学厚度大气遥感

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OOK与BPSK兼容激光通信性能分析

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激光与光电子学进展 2024年第7期61卷 191-201页

作者：朱福南李佳蔚鲁绍文陈卫标中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息传输与探测技术重点实验室上海201800 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049 中国科学院上海光学精密机械研究所航天工程部上海201800

为适应空间激光通信组网技术,多体制复用的通信方式应运而生。发送端采用强度调制器兼容实现了开/关键控(OOK)和二进制相移键控(BPSK)调制,接收端通过内差探测方式兼容实现了这两种调制信号的解调。在实际工程应用中,激光通信系统中散... 详细信息

为适应空间激光通信组网技术,多体制复用的通信方式应运而生。发送端采用强度调制器兼容实现了开/关键控(OOK)和二进制相移键控(BPSK)调制,接收端通过内差探测方式兼容实现了这两种调制信号的解调。在实际工程应用中,激光通信系统中散粒噪声、电子器件热噪声不可避免地会影响通信性能,在此基础上,进一步分析了强度调制器偏压点误差量与光学滤波器带宽大小对于非相干OOK和相干BPSK通信信噪比的影响。仿真结果表明:光学滤波器带宽对非相干OOK通信性能影响较大,接收光功率−46 dBm时,1 nm滤波带宽的非相干OOK信噪比开销约1.26;接收光功率−50 dBm以下时,20 nm滤波带宽的相干BPSK信噪比开销小于0.02。非相干OOK无编码通信灵敏度在1.25 Gbit/s速率时需满足−46 dBm@10^(−6),光滤波带宽应不大于0.8 nm,强度调制器偏压误差应控制在半波电压的1%以内。在消共模噪声和优化光滤波带宽条件下,1.25 Gbit/s速率的BPSK无编码通信灵敏度满足−55 dBm@10−6。

关键词：激光通信多体制复用强度调制器内差解调光滤波带宽

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