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FULAS:面向未来激光雷达任务的新型激光平台

发布时间: 2017-08-10 16:01:14   作者:本站编辑   来源: 本站原创   浏览次数:

  高能量星载大气激光雷达有着广泛的应用。如何研制适合太空工作环境的高性能、寿命长、可靠性强的激光光源目前依然十分严峻。为克服这一难题,FULAS(FUture LASer Technology)项目应运而生,该项目致力于研制一个技术演示器并验证其潜在的太空任务的适应性。为了涵盖未来对地观测激光雷达任务的普遍需求,需要对激光光源做出定义。 

  FULAS项目的一个主要任务是涵盖激光雷达的所有应用。因此,除了常规运行需求外,设计的灵活性也将被考虑。另一个主要任务是实现寿命长、可靠性强的高集成度设计。为实现这一目标,激光系统的热致畸变效应需尽可能消除。此外还需确保光学元件的组装保持长期稳固。降低使用寿命和稳定性的主要因素是光学薄膜的破坏或损毁,特别是来自激光污染(LIC)的影响。为了延长使用寿命,需要尽可能降低薄膜中有机材料的比重。FULAS技术演示器的结构示意图如图2所示。 

  

  图2  FULAS结构示意图(左);含冷却平台的压缩室(中);集成光学长凳(右)

  激光主体采用MOPA结构,增益介质为Nd:YAG晶体,利用光纤耦合激光二极管模块进行双端面泵浦。利用普克尔盒实现谐振腔调Q。主要激光参数如表3所示: 

  表3  激光主要参数

  

  主要光学元件如图3所示: 

  

  图3  光学元件:反射镜,法拉第隔离器,普克尔盒,透镜,激光晶体(从左至右)

  FULAS技术演示器经设计组装后成功通过了热真空测试。该技术将是MERLIN任务的核心,为满足MERLIN发展需要,现阶段仅对IR振荡器和放大部分进行集成测试。下一阶段将进行为期六个月的UV转换效率测试。最后,该技术演示器将实现能量约30mJ,脉宽20ns-30ns的单脉冲输出,适宜大气云层及气溶胶的观测。 

  自若编译自: http://proceedings.spiedigitallibrary.org/proceeding.aspx?articleid=2613305&resultClick=1 

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