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高功率脉冲激光反射序列与快速转向镜的组合
摘要： 我们提出并展示了一种结合高功率脉冲激光与快速转向镜（FSM）的反射序列组合新方法。该方法在组合不同输出功率、波长、脉宽、重复频率和偏振态的激光时具有显著优势。参与组合的激光光路最大数量主要取决于FSM的阶跃响应调节时间、激光重复频率及脉宽。通过两束2千瓦级脉冲光束进行了原理验证实验，结果表明组合光束具有优异的指向稳定性（均方根指向抖动约8.5微弧度），同时实现了98.6%的高组合效率并保持良好光束质量。
关键词： 结合效率、快速转向镜、高功率脉冲激光器、反射序列组合、指向稳定性
更新于2025-09-12 10:27:22
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[2019年IEEE欧洲激光与光电子学会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与光电子学会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 提升脉冲单频光纤放大器功率以应用于相干激光雷达
摘要： 在光学传感应用中，激光光源的性能受到传感系统需求的严格限制。对于通过多普勒效应（采用相干检测技术）测量风速的相干激光雷达而言，必须使用高相干性、高功率脉冲激光器并保证良好的输出光束质量，才能实现远距离精准测量。脉冲发射确保了沿视线方向的空间分辨率，而高相干性则保证了风速分辨率（通过频域测量实现）。因此，此类仪器激光光源设计的核心挑战在于：如何在提升输出功率的同时不改变其他特性参数。 光纤激光器与放大器凭借其紧凑结构和抗温变/机械波动稳定性，在高功率激光系统中展现出显著优势。当前发射光功率的提升主要受限于光纤内光场固有高约束性导致的非线性效应。在所有非线性效应中，受激布里渊散射（SBS）对单频或窄光谱光场的影响最为显著。为提升单频光纤激光器的功率，过去数十年间业界已研发多种抑制SBS的技术方案。这些技术可分为两类：作用于光场特性的方法与作用于光纤本体的方法。前者通过主动调控入射光波的相位或频率实现光谱域能量展宽；后者则通过最大化光纤纤芯半径、最小化光纤长度、施加温度梯度/掺杂浓度梯度/应变梯度等方式可控展宽SBS频谱，从而降低其有效增益。 本文综述了脉冲单频光纤放大器中抑制SBS的各项技术，并探讨其理论与技术局限性。在现有方案中，我们重点展示了基于应变梯度[1]及特制高掺杂大芯径有源光纤[2]的相干激光雷达专用光纤放大器实现方案。图1呈现了采用专利拉伸/压缩应变梯度技术处理有源光纤所取得的典型成果——在保持高相干激光发射优质光束质量的同时，输出功率可提升2-3倍。特别需要强调的是，这类无需主动器件的方案具有优异的鲁棒性，特别适用于嵌入式传感应用场景。
关键词： 相干激光雷达、高功率脉冲激光器、受激布里渊散射、受激布里渊散射抑制、单频光纤放大器
更新于2025-09-11 14:15:04