[发明专利]高功率铁共振荧光激光雷达

摘要

本发明公开了一种高功率铁共振荧光激光雷达，是目前国际上采用光混频技术获得单脉冲能量最高的铁激光雷达系统。该激光雷达由发射单元、光学接收单元和信号检测与控制单元组成，发射单元采用种子注入方式压缩激光线宽，实现窄线宽输出，将线宽压缩后的1064nm基频光通过二倍频后产生的532nm倍频光泵浦由R590和R610两种染料按特定比例配制的混合溶液，产生572nm的激光，将572nm的激光与经过倍频后的剩余1064nm基频光经光路补偿后在KDP晶体内进行混频，产生线宽为1.8GHz、单脉冲能量高达48mJ的372nm紫外激光；通过计算机自动控制染料激光器的谐振腔实现波长的自动锁定。本发明不仅可探测中层顶区域(80－110km)的铁层结构，而且可实现30－80km大气温度、密度等大气主要参量的探测。

主权项

1、高功率铁共振荧光激光雷达，该激光雷达由发射单元、接收单元以及信号检测和控制单元等三部分组成，其特征在于：发射单元由种子激光器、Nd:YAG激光器、染料激光器、混频系统以及电动反射平台组成；种子激光器产生线宽极窄的弱基频光，通过全反射镜耦合到Nd:YAG激光器的谐振腔内；谐振腔产生的1064nm基频光经两级放大后进入倍频晶体SHG倍频，产生的532nm倍频光输入到染料激光器；在染料激光器内532nm激光分为三部分，分别作为染料激光器的振荡级和两个放大级的泵浦光源，染料溶液采用诺丹明系列的R590与R610混合溶液来得到572nm的输出波长；然后，由染料激光器产生的572nm激光与Nd:YAG激光器经过倍频后剩余的1064nm基频光输入到光混频系统，两束光路进行光路补偿后，通过KDP混频晶体进行混频；最终，得到单脉冲能量大于35mJ的372nm激光；R590与R610混合溶液在振荡级中的浓度按4.0-5.8∶1的重量比例配制，放大级中的浓度按1.0-1.5∶1的重量比例配制。