激光測距雷達(dá)方程分析表明,多脈沖的包絡(luò)總能量與脈沖能量相等單脈沖具有相同的測距能力。由偏振分束,增加兩路光的光程,再由偏振合束的方法以及根據(jù)再生放大的特性,實(shí)現(xiàn)單個(gè)脈沖、雙脈沖、四脈沖的2 kHz重復(fù)頻率及等功率的532 nm皮秒多脈沖輸出,以上海天文臺千赫茲衛(wèi)星激光測距系統(tǒng)為平臺,實(shí)現(xiàn)各多脈沖下的衛(wèi)星激光測距。分析衛(wèi)星回波的有效點(diǎn)數(shù),以及各脈沖的回波疊加后的精度,結(jié)果表明各輸出方式的有效回波點(diǎn)數(shù)基本接近,精度與單脈沖的誤差小于1 mm,驗(yàn)證了多脈沖總能量與脈沖能量相等單脈沖具有相同的測距能力。多脈沖相對單脈沖能夠更好地提高整個(gè)脈沖包絡(luò)的能量,增大激光測距的脈沖發(fā)射能量,有利用微弱信號激光的探測。 

【文章來源】：激光與紅外. 2020,50(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

偏振分光合束的雙脈沖生成方法

其中,C為光速。通過調(diào)節(jié)距離差ΔL,可以實(shí)現(xiàn)脈沖之間的間距改變。皮秒激光輸出的雙脈沖激光,偏振態(tài)是一樣的,脈沖之間的間距為腔長,經(jīng)偏振分光合束的雙脈沖中的單個(gè)脈沖生成雙脈沖,從而可以實(shí)現(xiàn)四個(gè)脈沖的輸出。其中各脈沖之間的間距如圖2所示。圖2中,腔長周期雙脈沖的間距不可變,ΔL的改變,可以實(shí)現(xiàn)第二,第四根脈沖與第一根,第三根脈沖的間距變化。

采用由45°的偏振片,按圖1的光路搭建光路,保證經(jīng)TPF1反射與透射的兩路光,在TPF2處完全的重合。測得的單脈沖,雙脈沖,四脈沖如圖3所示。通過二分之一波片及皮秒再生放大的時(shí)序調(diào)節(jié),再生放大建立的周期[6,9],可實(shí)現(xiàn)脈沖強(qiáng)度的調(diào)節(jié)。圖3中各脈沖的強(qiáng)度依次遞減,即第一根脈沖的強(qiáng)度強(qiáng)于第二根,第二根強(qiáng)于第三根,第三根的強(qiáng)于第四根。其中圖3(a)為單脈沖,圖3(b)為偏振法實(shí)現(xiàn)的雙脈沖,脈沖之間的間距為距離差ΔL/c,間距測量ΔL=66 cm,即為2.2 ns。圖3(c)為再生放大實(shí)現(xiàn)的雙脈沖,脈沖之間的間距為再生腔周期,約12 ns。圖3(d)為偏振法與再生放大實(shí)現(xiàn)的四脈沖,第一根脈沖與第二根脈沖、第三根脈沖與第四根脈沖的間距為偏振法間距,第一根脈沖與第三根脈沖、第二根脈沖與第四根脈沖的間距為再生放大中再生腔的間距。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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