用于机载激光测深系统的时间间隔测量模块

机载海洋激光测深系统不仅要求精确测量激光从海表的入射点到海底目标点之间的距离，还要精确测定飞机到海表入射，点之间的距离，为水深数据的海浪校正而确定平均海平面以及波高。为此设计和研制了一高精度时间间隔测量器，该单元基于专用时间数字转换芯片开发，采用延迟线插入法技术，双通道工作，具有高时间分辨率(最高可达250ps)和高测量重复率的特性。给出硬件和软件设计方法以及单元的测试结果。

激光稳频的共焦法布里-珀罗干涉仪

针对多普勒激光雷达激光源短期频率漂移低于1 MHz的要求,设计了一种共焦干涉仪作为频率标准进行稳频。通过对三种不同材料制成的共焦法布里-珀罗(Fabry-Perot)干涉仪中心频率随温度漂移情况进行分析对比,选用零膨胀微晶玻璃材料制作共焦法布里-珀罗干涉仪,腔镜和隔离器通过光胶的方式进行组合,并且置于温控精度优于0.01 K的双层密封温控箱中。经过实验测量,共焦法布里-珀罗干涉仪的自由光谱范围为370 MHz,透射谱半峰全宽(FWHM)为1.7 MHz,精细度为220。采用该共焦干涉仪进行稳频,理论稳频精度可达0.15 MHz,满足激光多普勒雷达单频激光源的稳频要求。

机载测深激光雷达千赫兹全固态激光器设计及特性研究

将千赫兹高功率全固态Nd：YAG激光器的增益介质当作厚透镜处理，使用矩阵的方法对等效热透镜腔进行分析。采用多条半导体激光列阵侧向紧凑抽运结构设计，提高了增益介质光抽运的均匀性。根据实际抽运功率，通过模拟计算，设计了平凸非稳腔。选择的凸面全反镜的最佳曲率半径有效地补偿了增益介质热透镜效应，激光器实现了动态稳腔运转，激光脉冲能量输出斜度效率大于13％，光束发散角优于1.3mrad。

基于菲索干涉仪的边界层测风激光雷达研究

分析了多光束菲索(Fizeau)干涉仪的光学特性，以及影响干涉光谱性能的参数，并研究了激光雷达系统接收信号能力，提出了一套基于Fizeau干涉仪和CCD探测器的边界层测风激光雷达系统。利用标准大气参数和切合实际的激光雷达系统参数，对干涉仪进行优化设计模拟计算，得到了合理的参数，满足边界层1m／s风速测量精度要求。

车载直接探测多普勒测风激光雷达光学鉴频器

基于建立的车载直接探测激光雷达系统，对接收光学鉴频器进行了研究。针对边界层、对流层和平流层不同的气溶胶和大气分子浓度以及风速动态范围，同时采用直接探测的两种主要技术。利用多光束菲索（Fizeau）干涉仪（MFI）和阵列光电倍增管（PMT），接收气溶胶散射信号，获得边界层风速。采用双法布里-珀罗（Fabry-Perot）干涉仪（DFP）和光电倍增管探测器，分析分子散射信号，得到对流层风场。使用实际的激光雷达系统参数和大气模型参数，对两个鉴频器进行了优化设计，分析了它们的风速测量灵敏度和精度。多光束菲索干涉仪

光谱稳定性对直接探测多普勒测风激光雷达的影响研究

The wind error of the double-edge technique Doppler lidar due to the instability of injection-seeding solid laser and the drift of interferometer s spectrum was analyzed. Corresponding numerical simulation indicated that if the wind error of 1 m/s was achieved, the unsuccessful injection-seeding pulses should be less than 0.06% in integration time of 5 min. (30000 pulses). In the respect of spectrum drift of the interferometer, double temperature control systems were used and the accuracy of minus or plus 0.002°C was obtained, corresponding to the wind error of minus or plus 0.226 m/s. Monitoring of buildup time of the injection-seeding laser and temperature of the interferometer was significantly to improve the invertion accuracy of wind error by rejecting the data with frequency jumping and drifting. Researches of injection-seeding and spectrum stability of the interferometer were practical for the development of double-edge wind lidar.}

多普勒激光雷达及其单纵模全固态激光器

设计一套测量大气风场的多普勒激光雷达系统,以种子注入的单频、高重频、脉冲紫外全固态激光器为发射光源,采用两种直接探测技术获取高低空大气风场。基于费索干涉仪（Fizeau）的条纹图像技术获取边界层和低对流层大气风场,基于双法布里珀罗干涉仪（DFP）的双边缘检测技术获取高对流层和低平流层风场。研制的单频全固态激光器输出100 Hz、30 mJ的单纵模脉冲激光,输出线宽达到傅里叶转换极限。报道了测量原理和数值模拟结果、实验样机和系统技术参数。系统将用于移动式高低空大气风场测量。

用于多普勒测风雷达的单频全固态激光器稳频

采用Pound-Drever-Hall技术，对用于多普勒测风雷达的种子注入激光器的主动激光器进行稳频，将其频率锁定在一个特殊设计的法珀腔上。该法珀腔总体采用零膨胀微晶玻璃材料制成，具有极高的温度稳定性。使用计算机采集鉴频信号并且进行处理。锁定后，1秒内激光器的相对频率漂移为±25kHz，一小时内的相对频率漂移为±55kHz，满足多普勒测风雷达的要求。

全固态激光技术在航天领域的应用

回顾了空间固体激光应用系统的发展，以激光雷达和激光测高仪为主．介绍了国外几种典型应用系统的性能、指标及其全固态激光发射器的关键技术。最后介绍了我国探月工程中激光测高仪的研制情况。

All solid-state, injection-seeded Ti:sapphire ring laser

In this letter, we present an all solid-state, injection-seeded Ti:sapphire laser. The laser is pumped by a laser diode pumped frequency-doubled Nd:YAG laser, and injection-seeded by an external cavity laser diode with the wavelength between 770 and 780 nm. The single longitude mode and the doubling efficiency of the laser are obtained after injection seeding. The experimental setup and relative results are reported. It is a good candidate laser source for mobile differential absorption lidar (DIAL) system.

基于菲佐干涉仪与多通道光电倍增管阵列的多普勒频移检测技术

提出了基于菲佐干涉仪和多通道光电倍增管(PMT)阵列探测器组合的多普勒频移检测的方案, 适用于风速测量的直接探测多普勒激光雷达。首先介绍了工作原理, 再根据菲佐干涉仪光谱特征对频移检测用干涉仪进行了优化设计, 优化设计的菲佐干涉仪腔长150mm、平板反射率0.755。对提出的菲佐干涉仪和多通道光电倍增管阵列探测器组合的方案进行了数值模拟, 以分子散射作为背景噪声, 计算了该方法的风速测量误差。模拟结果表明, 设计的基于菲佐干涉仪的直接探测多普勒测风激光雷达, 在30 s的积分时间内、探测高度5 km以下,