中国科学院西安光学精密机械研究所, 陕西 西安 710119
能量设计技术是傅里叶望远镜的关键技术之一。分析了激光的大气传输效应及其对激光束能量的影响。根据上行和下行链路的能量传输，推导出一种傅里叶望远镜系统激光总能量计算方法，给出了相应的适用条件。同时，还提出一种基于辐射理论的快速能量估算方法，并用其估算了傅里叶望远镜探测1000 km低轨道目标所需发射器总能量。指出了发射器能量不均衡对成像质量的影响并进行了仿真，得到发射器阵列各光束强度差别须小于5% 的结论。从大气透射率、激光出射孔径、光束准直、发射方案、散斑效应、接收技术和图像重构技术等方面，提出了减少能量损失应采取的设计理念和措施。
大气光学 傅里叶望远术 能量设计 主动成像 激光 大气
1 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室 高分辨光学成像技术联合实验室, 西安 710119
2 中国科学院西安光学精密机械研究所 a.瞬态光学与光子技术国家重点实验室 高分辨光学成像技术联合实验室, 西安 710119
3 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室 高分辨光学成像技术联合实验室
4 中国科学院西安光学精密机械研究所空间光学技术实验室, 西安710119
介绍了一种新型的空间望远镜，通过改变光学系统焦距，可以提高任意感兴趣视场的成像分辨率。光学系统有四个反射镜组成，包括两个静态非球面反射镜和两个面形动态可调非球面反射镜.通过改变两个可变形反射镜的面形，系统焦距可以在399 mm到558 mm范围内进行动态调整.和机械式变焦系统相比，此主动变焦系统避免了光学元件的精密移动，有效减少反应时间。分析了此系统的成像质量，给出了0°、0.51°、0.7°不同视场的弥散斑：1.6 μm、1.0 μm、1.7 μm，及传递函数：在68 lp/mm 时，MTF曲线值大于0.7.此新型成像技术还可以有效减少数据传输链带宽需求，在遥感领域具有广阔的应用前景.
主动变焦系统 光学系统设计 可变形镜 任意视场角 Any field angle Deformable mirror Active zoom system Optical systems design
1 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室， 陕西 西安 710119
2 中国科学院研究生院， 北京 100049
3 西安理工大学应用物理系， 陕西 西安 710048
腔倒空技术是一种有效产生大能量、短脉冲激光输出的调Q技术，其产生的Q开关激光脉冲的宽度主要由谐振腔腔长决定。大孔径半绝缘GaAs光电导开关(PCSS)是一种可耐高压的光控开关，具有响应速度快、时间抖动小、耐压高、暗电阻大、导通电阻小等特点，将其直接作为控制腔倒空激光器的光反馈回路和高电压开关，在腔长为20 cm的氙灯抽运Nd:YAG电光调Q激光器上实现了激光波长1064 nm、单脉冲能量15 mJ、脉冲半峰全宽 （FWHM）为1.7 ns的腔倒空激光脉冲稳定输出，脉冲宽度峰峰值抖动优于7%，能量峰峰值抖动优于3%。
激光技术 电光调Q 腔倒空 稳定腔 GaAs光电导开关 Nd:YAG激光器
1 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室，陕西 西安 710119
2 中国科学院研究生院，北京 100039
为了获得高功率窄脉宽半导体激光，设计了半导体激光器相应的激励单元，论述MOSFET作为高速开关的工作机理，分析基于MOSFET作为高速开关产生窄的大电流脉冲的电路模型。为了使MOSFET开关速度尽可能快，根据前述分析，提出推挽式MOSFET栅极驱动方式并设计了触发窄脉冲的发生电路。当激光二极管接入放电回路时，实验表明: 激光二极管输出光的峰值功率可达67.5W，脉宽约为20ns。最后，简要分析了影响光脉冲宽度的因素。
能量压缩技术 MOSFET高速开关 推挽式驱动 窄脉冲 高功率激光 power compression technology fast MOSFET switch push-pull driving narrow pulse high power laser
1 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室, 陕西 西安 710119
2 中国科学院研究生院, 北京 100049
报道了一台适用于分布式光纤传感的全光纤激光器。激光器基于主振荡功率放大(MOPA)技术，种子光源为半导体激光器，放大器为掺铒光纤放大器。实现了重复频率和脉冲宽度分别独立可调的激光输出，中心波长为1550 nm，光谱的3 dB带宽小于0.2 nm，获得的最高峰值功率为1.1 kW，输出的激光脉冲中放大自发辐射(ASE)功率分数的最大值低于10%。
激光器 光纤激光器 掺铒光纤放大器 分布式光纤传感
1 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室，西安 710119
2 中国科学院研究生院，北京 100039
报道了一种基于主振荡放大技术的全光纤脉冲激光器.种子激光器使用直接调制的单纵模半导体激光器，其输出波长为1 063.8 nm，重复频率100 kHz~10 MHz连续可调谐，光纤放大器采用了多级放大器级联的方法.在重复频率100 kHz、脉冲宽度5 ns时，激光器获得了平均功率为1.2 W，峰值功率为2.4 kW的单横模激光脉冲输出.
光纤激光器 光纤放大器 掺Yb3+单模双包层光纤 Fiber laser Fiber amplifier Yb3+ doped double clad fiber
1 中国科院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室, 陕西 西安 710119
2 中国科学院研究生院, 北京 100039
对脉冲抽运与增益预抽运的微腔Cr4+:YAG/Nd:YAG被动调Q激光器的稳定性进行了理论和实验研究。结果表明在抽运时抽运脉宽和重复率较大的情况下,输出激光脉冲相对于抽运脉冲抖动范围明显加大。针对此情况,采用压缩抽运脉宽和降低重复率的方法获得了波长为1.06 μm、脉宽为3.8 ns、单脉冲能量为65 μJ、相对抽运脉冲的抖动范围小于0.8 μs的激光输出。同时分析了增益预抽运的优势和缺点。
激光器 被动调Q 时间延时 脉冲抽运 增益预抽运
中国科学院西安光学精密机械研究所,瞬态光学与光子技术国家重点实验室,西安,710119
提出了在飞秒锁模钛宝石激光器腔内产生太赫兹辐射的新设计方案,并给出了太赫兹产生器件的结构参数以及器件的设计原理.新设计的器件把光电导太赫兹偶极天线发射器与飞秒钛宝石激光器的可饱和Bragg 反射镜结合在一起,不仅可以提高太赫兹辐射的产生效率,而且可以使飞秒钛宝石激光器自启动锁模.
太赫兹辐射 光电导偶极天线 飞秒钛宝石激光器 可饱和Bragg反射器 Terahertz radiation Photoconductive dipole antenna Femtosecond Ti: sapphire laser Saturable Bragg reflector
1 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室, 陕西 西安 710119
2 中国科学院研究生院, 北京 100039
报道了用976 nm激光二极管(LD)抽运掺Yb3+增益光纤,用光纤耦合的声光调制器(AOM)实现全光纤环形腔主动调Q激光输出的实验研究。激光器的调制频率在200 Hz～60.9 kHz之间调节时获得稳定的调Q脉冲输出。当抽运光功率为183 mW,调制频率为500.2 Hz时,获得输出峰值功率为2.7 W,脉冲宽度为53.2 ns,单脉冲能量为145.5 nJ的激光脉冲,激光器的输出波长为1030 nm。当Q开关关闭时间较短时,从实验中观察到高低脉冲间隔输出的情况,利用调Q原理给出了相应解释。从实验和理论上分析了调制频率和抽运功率对激光器输出脉冲的影响,并进行了相应的计算,计算值和实验结果符合得较好。
激光器 光纤激光器 全光纤环形腔 主动调Q 声光调制器
1 中国科学院西安光学精密机械研究所,瞬态光学与光子技术国家重点实验室,西安,710119
2 中国科学院研究生院,北京,100039
从大孔径光电导天线产生THz辐射的饱和理论出发,考虑了载流子的瞬变迁移率.分析了脉冲序列激发大孔径光电导天线产生高功率窄带宽THz辐射的特性.对比了单个光脉冲和序列光脉冲激发SI-GaAs和LT-GaAs光电导天线的饱和特性.分析表明,采用序列光脉冲激发载流子寿命小于光脉冲间隔的光电导天线时,可以克服大孔径光电导天线的饱和特性,产生高峰值功率的窄带THz辐射.
THz辐射波 大孔径光电导天线 电流起伏模型 饱和效应 超快激光技术
