專利名稱：高功率鐵共振熒光激光雷達(dá)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種探測(cè)中層頂區(qū)域鐵層及中層大氣溫度密度的高功率鐵共振熒光激光雷達(dá)。
背景技術(shù)：
激光雷達(dá)以其高時(shí)空分辨能力、高探測(cè)靈敏度以及可連續(xù)探測(cè)等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于大氣、海洋、陸地和其他目標(biāo)的遙感探測(cè)中，尤其適合對(duì)大氣參量的探測(cè)。激光雷達(dá)最基本的工作原理與普通雷達(dá)類似，即由發(fā)射系統(tǒng)發(fā)送一個(gè)信號(hào)，與目標(biāo)作用產(chǎn)生的返回信號(hào)被接收系統(tǒng)收集并處理，以獲得所需要的信息。不同的是，激光雷達(dá)的發(fā)射信號(hào)為激光，由于所用探測(cè)束波長(zhǎng)的縮短和定向性的加強(qiáng)，因而具有很高的空間、時(shí)間分辨能力和高探測(cè)靈敏度，能分辨被測(cè)物種和不存在探測(cè)盲區(qū)等優(yōu)點(diǎn)。激光雷達(dá)發(fā)射的激光束與大氣中的塵埃、云霧、煙霧以及其它微粒相互作用，產(chǎn)生后向散射的回波光子信號(hào)，被激光雷達(dá)的望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)接收，接收到的回波光子經(jīng)過(guò)信號(hào)檢測(cè)與處理系統(tǒng)，可以得到回波信號(hào)強(qiáng)度隨高度的分布，進(jìn)而利用激光雷達(dá)方程反演出被探測(cè)對(duì)象的各種物理參數(shù)的空間分布和時(shí)間變化。
在大約80-120km的高空，存在多種金屬原子層，它們來(lái)自于流星的消融。作為流星體中所含的主要成份之一，鐵原子是迄今可探測(cè)到的中間層金屬原子中密度含量最高的成分。與鈉、鉀、鋰和鈣等堿金屬和堿土金屬不同，作為過(guò)渡金屬的鐵原子與中間層大氣的化學(xué)反應(yīng)引起了人們的廣泛關(guān)注。對(duì)于中層頂區(qū)域鐵層的觀測(cè)研究使人們能夠了解主要流星成分的來(lái)源、輸運(yùn)和消失過(guò)程。此外，通過(guò)探測(cè)鐵原子兩個(gè)相近的躍遷譜線上布居數(shù)的差異還可以獲取中間層大氣的溫度剖面。因此對(duì)中層頂區(qū)域鐵層進(jìn)行探測(cè)研究對(duì)于了解中層頂?shù)沫h(huán)境特征具有十分重要的意義。由于鐵原子的共振熒光線處于近紫外(372nm)，并且其共振散射截面僅為鈉原子的1/15，對(duì)其進(jìn)行探測(cè)在技術(shù)上比較困難。近年來(lái)隨著激光技術(shù)尤其是光混頻技術(shù)與紫翠玉激光器(Alexandrite Laser)技術(shù)以及接收望遠(yuǎn)鏡技術(shù)的發(fā)展，國(guó)際上也隨之興起了對(duì)鐵層探測(cè)研究的熱潮。在這一領(lǐng)域具有代表性的是美國(guó)University of Illinois atUrbana-Champaign(UIUC)的Gardner領(lǐng)導(dǎo)的研究小組和美國(guó)Cornell大學(xué)位于Arecibo的觀測(cè)站。美國(guó)UIUC的鐵共振熒光激光雷達(dá)系統(tǒng)采用的是種子注入的閃光燈泵浦的紫翠玉激光器，該激光器發(fā)出744nm波長(zhǎng)的激光，然后通過(guò)倍頻晶體得到372nm波長(zhǎng)激光。采用紫翠玉激光器的二倍頻得到372nm的單脈沖能量約100mJ，但是紫翠玉激光器不儀維護(hù)非常困難，而且其配件的價(jià)格也相當(dāng)昂貴。因此，目前包括Arecibo觀測(cè)站以及法國(guó)的OHP觀測(cè)站的鐵共振熒光激光雷達(dá)的發(fā)射系統(tǒng)都是采用Nd:YAG的二倍頻泵浦染料激光器，產(chǎn)生572nm波長(zhǎng)的激光。然后，再與Nd:YAG倍頻后剩余的1064nm基頻光進(jìn)行光混頻得到鐵原子共振熒光線所需要的372nm波長(zhǎng)激光。采用固體激光器泵浦染料激光器，然后進(jìn)行光混頻方式得到372nm波長(zhǎng)激光，這種方式不僅從價(jià)格上來(lái)說(shuō)要比采用紫翠玉激光器便宜，而且維護(hù)也相對(duì)比較簡(jiǎn)單。但是，受到激光器本身的倍頻效率、泵浦效率和混頻效率的限制，最終所得到的372nm激光的單脈沖能量一般都比較低。如Arecibo觀測(cè)站的鐵激光雷達(dá)的單脈沖能量是20mJ，線寬是2.0GHz，脈沖重復(fù)頻率為40Hz；法國(guó)的OHP觀測(cè)站的單脈沖能量為15mJ，線寬是1.8GHz，脈沖重復(fù)頻率為10Hz?？梢?，如何保證鐵激光雷達(dá)發(fā)射系統(tǒng)在操作、維護(hù)上方便并且價(jià)格便宜的基礎(chǔ)上，盡量提高激光的單脈沖能量是有效地進(jìn)行鐵層常規(guī)探測(cè)的前提。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出了一種探測(cè)中層頂區(qū)域鐵層的高功率鐵共振熒光激光雷達(dá)，在保證鐵激光雷達(dá)發(fā)射系統(tǒng)在操作、維護(hù)上方便并且價(jià)格便宜的基礎(chǔ)上，提高激光的單脈沖能量，有效地進(jìn)行鐵層的常規(guī)探測(cè)。該激光雷達(dá)由發(fā)射單元、接收單元以及信號(hào)檢測(cè)和控制單元等三部分組成，其中發(fā)射單元是用來(lái)產(chǎn)生鐵原子的共振熒光所需要的372nm波長(zhǎng)激光的部分，目的是產(chǎn)生激光脈沖并將其發(fā)射到空中，使其與大氣中的物質(zhì)相互作用，產(chǎn)生后向散射回波。接收單元用于收集回波信號(hào)，并濾除背景噪聲。信號(hào)檢測(cè)和控制單元主要實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換、光子計(jì)數(shù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及反射平臺(tái)的調(diào)整等功能。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是高功率鐵共振熒光激光雷達(dá)，該激光雷達(dá)由發(fā)射單元、接收單元以及信號(hào)檢測(cè)和控制單元等三部分組成，其特征在于發(fā)射單元由種子激光器、Nd:YAG激光器、染料激光器、混頻系統(tǒng)以及電動(dòng)反射平臺(tái)組成；種子激光器產(chǎn)生線寬極窄的弱基頻光，通過(guò)全反射鏡耦合到Nd:YAG激光器的諧振腔內(nèi)；諧振腔產(chǎn)生的1064nm基頻光經(jīng)兩級(jí)放大后進(jìn)入倍頻晶體(SHG)倍頻，產(chǎn)生的532nm倍頻光輸入到染料激光器；在染料激光器內(nèi)532nm激光分為三部分，分別作為染料激光器的振蕩級(jí)和兩個(gè)放大級(jí)的泵浦光源，染料溶液采用諾丹明系列的R590與R610混合溶液來(lái)得到572nm的輸出波長(zhǎng)；然后，由染料激光器產(chǎn)生的572nm激光與Nd:YAG激光器經(jīng)過(guò)倍頻后剩余的1064nm基頻光輸入到光混頻系統(tǒng)，兩束光路進(jìn)行光路補(bǔ)償后，通過(guò)KDP混頻晶體進(jìn)行混頻；最終，得到單脈沖能量大于35mJ的372nm激光；R590與R610混合溶液在振蕩級(jí)中的濃度按4.0-5.8∶1的重量比例配制，放大級(jí)中的濃度按1.0-1.5∶1的重量比例配制。
如上所述的高功率鐵共振熒光激光雷達(dá)，其特征在于R590與R610混合溶液在振蕩級(jí)中的濃度按5∶1的重量比例配制，放大級(jí)中的濃度按1.25∶1的重量比例配制?？墒箚蚊}沖能量達(dá)到48-50mJ。
如上所述的高功率鐵共振熒光激光雷達(dá)，其特征在于波長(zhǎng)鎖定系統(tǒng)由分束鏡、耦合光纖、波長(zhǎng)測(cè)量裝置和染料激光器的控制系統(tǒng)組成，耦合光纖將混頻系統(tǒng)輸出后、通過(guò)分束鏡來(lái)的光耦合到波長(zhǎng)測(cè)量裝置中進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果反饋到染料激光器的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)混頻系統(tǒng)輸出的激光波長(zhǎng)偏離鐵共振熒光線的大小和方向，自動(dòng)調(diào)整染料激光器諧振腔內(nèi)光柵的位置?？墒共ㄩL(zhǎng)的波動(dòng)在±0.1pm范圍內(nèi)。
如上所述的高功率鐵共振熒光激光雷達(dá)，其特征在于反射1064nm波長(zhǎng)激光的反射鏡4的反射率為45％。可以獲得最佳的光混頻效率。
為了獲得合理、可靠的探測(cè)結(jié)果，要求激光單脈沖能量盡可能提高。
為了實(shí)現(xiàn)窄線寬輸出，我們采用種子注入模式，即由種子激光器產(chǎn)生線寬極窄的弱基頻光，通過(guò)全反射鏡耦合到Nd:YAG激光器的諧振腔內(nèi)，在往返傳輸過(guò)程中迅速變?yōu)樽钹徑哪Ｊ讲⒉粩嘣鰪?qiáng)至占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)而抑制其它模式，從而實(shí)現(xiàn)單一模式的激光輸出。諧振腔產(chǎn)生的1064nm基頻光經(jīng)兩級(jí)放大后進(jìn)入倍頻晶體(SHG)倍頻，產(chǎn)生的532nm倍頻光輸入到染料激光器。在染料激光器內(nèi)532nm激光分為三部分，分別作為染料激光器的振蕩級(jí)和兩個(gè)放大級(jí)的泵浦光源，染料溶液采用諾丹明系列的R590與R610混合溶液來(lái)得到572nm的輸出波長(zhǎng)。然后，由染料激光器產(chǎn)生的572nm激光與Nd:YAG激光器經(jīng)過(guò)倍頻后剩余的1064nm基頻光輸入到光混頻系統(tǒng)，兩束光路進(jìn)行光路補(bǔ)償后，通過(guò)KDP混頻晶體進(jìn)行混頻。最終，得到線寬為1.8GHz、單脈沖能量為48-50mJ、脈寬為7ns的372nm激光。由于染料激光器的輸出能量與染料的濃度以及泵浦能量有關(guān)，當(dāng)泵浦能量一定的情況下，染料濃度過(guò)低或者染料濃度過(guò)高都會(huì)導(dǎo)致輸出能量減少，當(dāng)采用兩種染料混合獲得特定波長(zhǎng)的激光時(shí)，選擇兩種染料的比例以及振蕩級(jí)和放大級(jí)的濃度可以使輸出能量達(dá)到較好的值。本發(fā)明采用532nm激光泵浦諾丹明590(R590)與610(R610)按照特定比例配制的染料溶液，獲得的372nm激光單脈沖能量為48-50mJ，這是目前鐵共振熒光激光雷達(dá)中采用光混頻技術(shù)獲得372nm激光單脈沖能量最高的技術(shù)。表1是本發(fā)明實(shí)現(xiàn)高能量輸出的染料激光器的振蕩級(jí)和放大級(jí)所用染料溶液里R590與R610濃度。單用R590或者R610一種染料是很難達(dá)到在相同的泵浦能量情況下產(chǎn)生如此高的單脈沖能量。如激光器的生產(chǎn)廠商美國(guó)Continuum公司提供的372nm波長(zhǎng)的激光單脈沖能量也只有35mJ，這已經(jīng)是相同的泵浦能量下采用R590單一染料所能達(dá)到的最佳單脈沖能量。
此外激光的波長(zhǎng)穩(wěn)定性也有嚴(yán)格的要求，即在探測(cè)過(guò)程中波長(zhǎng)變化不能大于±0.5pm，而提高激光的波長(zhǎng)穩(wěn)定性也有助于獲得合理、可靠的探測(cè)結(jié)果。本發(fā)明也實(shí)現(xiàn)了鐵激光雷達(dá)對(duì)波長(zhǎng)的自動(dòng)鎖定，使得波長(zhǎng)的波動(dòng)在±0.1pm范圍內(nèi)，優(yōu)于Arecibo觀測(cè)站的±0.3pm。經(jīng)波長(zhǎng)鎖定后的激光束通過(guò)計(jì)算機(jī)控制的電動(dòng)反射平臺(tái)垂直反射到大氣中去，光束指向分辨率優(yōu)于0.01mrad。
激光雷達(dá)的接收系統(tǒng)由接收望遠(yuǎn)鏡，后置光路，窄帶濾光器組成。接收望遠(yuǎn)鏡用于收集激光雷達(dá)回波信號(hào)光。我們采用的是1米有效孔徑的卡塞格林式望遠(yuǎn)鏡，整個(gè)望遠(yuǎn)鏡由拋物面主鏡和雙曲面副鏡組成，主鏡固定不動(dòng)，副鏡可由電機(jī)驅(qū)動(dòng)上下運(yùn)動(dòng)以調(diào)整系統(tǒng)焦面高低，系統(tǒng)光軸指向天頂方向。在系統(tǒng)焦點(diǎn)處設(shè)置一小孔光闌，以控制望遠(yuǎn)鏡的接收視場(chǎng)，之后用鍍紫外高透膜的一組準(zhǔn)直透鏡將光束變換為平行光再通過(guò)窄帶干涉濾光片，然后送往光電倍增管進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。
信號(hào)檢測(cè)和控制單元主要實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換、光子計(jì)數(shù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及反射平臺(tái)的調(diào)整和染料激光器諧振腔內(nèi)光柵的位置調(diào)整等功能。通過(guò)控制光子計(jì)數(shù)器和高精度電動(dòng)反射平臺(tái)，我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集與光路調(diào)節(jié)的自動(dòng)化進(jìn)行。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的鐵共振熒光激光雷達(dá)工作原理圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例的R590與R610混合溶液比例表。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的關(guān)鍵在于采用固體激光器的二倍頻激光泵浦按一定比例配制的R590和R610混合染料體系，以及采用波長(zhǎng)自動(dòng)鎖定技術(shù)獲得了激光單脈沖能量為48-50mJ、脈寬為7ns、波長(zhǎng)的變化為±0.1pm的激光光束，是目前鐵激光雷達(dá)中采用光混頻方式所得到372nm激光波長(zhǎng)中各項(xiàng)指標(biāo)為最高的。
本發(fā)明的激光雷達(dá)系統(tǒng)由三部分組成，即發(fā)射單元、接收單元以及信號(hào)檢測(cè)和控制單元。如附圖1。
發(fā)射單元由種子激光器、Nd:YAG激光器、染料激光器、光混頻系統(tǒng)、波長(zhǎng)鎖定系統(tǒng)以及光反射平臺(tái)組成。Nd:YAG激光器采用美國(guó)Continuum公司的POWERLITE9020激光器。首先，種子激光器產(chǎn)生線寬極窄的弱基頻光，通過(guò)反射鏡1、反射鏡2耦合到Nd:YAG激光器內(nèi)，經(jīng)過(guò)線寬壓縮后的1064nm基頻光經(jīng)兩級(jí)放大后進(jìn)入倍頻晶體倍頻，產(chǎn)生的532nm倍頻光。然后通過(guò)532nm高反1064nm高透的分色鏡，532nm二倍頻光輸入到染料激光器，在染料激光器內(nèi)532nm激光分為三部分，分別作為染料激光器的振蕩級(jí)和兩個(gè)放大級(jí)的泵浦光源，染料溶液采用諾丹明系列的R590與R610混合溶液，R590與R610混合溶液在振蕩級(jí)中的濃度按4.0-5.8∶1的重量比例配制，放大級(jí)中的濃度按1.0-1.5∶1的重量比例配制，當(dāng)泵浦能量變化時(shí)，濃度比稍微變化即可。然后，然后將染料激光器產(chǎn)生的572nm激光與Nd:YAG激光器經(jīng)過(guò)倍頻后剩余的1064nm基頻光經(jīng)過(guò)補(bǔ)償器以及反射鏡3和反射鏡4后一起輸入到光混頻系統(tǒng)，在KDP混頻晶體進(jìn)行混頻，最終得到單脈沖能量大于35mJ的372nm激光；當(dāng)振蕩級(jí)中R590與R610按5∶1的比例配制，放大級(jí)中R590與R610的濃度按1.25∶1的比例配制，最終得到單脈沖能量為48-50mJ的372nm激光。其中補(bǔ)償器和反射鏡4的作用主要是保證染料激光器產(chǎn)生的572nm激光與倍頻后剩余的1064nm基頻光在KDP晶體內(nèi)進(jìn)行混頻時(shí)滿足相位匹配條件，即待混頻的兩束光不僅在空間上充分重疊，并在時(shí)間上達(dá)到同步。然后，將光束通過(guò)透過(guò)率為99％、反射率為1％的分束鏡，其中透過(guò)部分通過(guò)計(jì)算機(jī)控制的電動(dòng)調(diào)整平臺(tái)將光束垂直反射到大氣中去，發(fā)射部分光束經(jīng)過(guò)芯徑Φ50μm的單模光纖耦合到波長(zhǎng)測(cè)量裝置中進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果反饋到染料激光器的控制系統(tǒng)(即圖1中信號(hào)檢測(cè)與控制部分的計(jì)算機(jī))，控制系統(tǒng)根據(jù)混頻系統(tǒng)輸出的激光波長(zhǎng)偏離鐵共振熒光線的大小和方向，自動(dòng)調(diào)整染料激光器諧振腔內(nèi)光柵的位置，從而保證混頻系統(tǒng)輸出激光波長(zhǎng)在鐵共振熒光所需要的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，并且在觀測(cè)期間的波長(zhǎng)波動(dòng)在±0.1pm間變化。經(jīng)波長(zhǎng)鎖定后的激光束通過(guò)計(jì)算機(jī)控制的電動(dòng)反射平臺(tái)垂直反射到大氣中去。
接收系統(tǒng)由望遠(yuǎn)鏡、采用1米有效孔徑的卡塞格林式望遠(yuǎn)鏡，整個(gè)望遠(yuǎn)鏡由拋物面主鏡和雙曲面副鏡組成，主鏡固定不動(dòng)，副鏡可由電機(jī)驅(qū)動(dòng)上下運(yùn)動(dòng)以調(diào)整系統(tǒng)焦面高低，系統(tǒng)光軸指向天頂方向。在系統(tǒng)焦點(diǎn)處設(shè)置一小孔光闌，光闌大小在0.8-12mm可調(diào)，以控制望遠(yuǎn)鏡的接收視場(chǎng)，之后用一組準(zhǔn)直透鏡將光束變換為平行光再通過(guò)中心波長(zhǎng)為372nm，帶寬為4.0nm，透過(guò)率為47％的干涉濾光片，然后送往光電倍增管進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。信號(hào)檢測(cè)和控制單元包括光電倍增管、前置放大器、多通道光子計(jì)數(shù)器以及計(jì)算機(jī)組成。其中光電倍增管采用日本HAMAMATSU公司的側(cè)窗型光電倍增管，光譜響應(yīng)范圍為185-850nm，9極倍增，工作電壓最大值1250V，增益為3.5×106，上升時(shí)間為2.2ns，在372nm波段其量子效率約為26％。光電倍增管的輸出脈沖經(jīng)過(guò)前置放大器放大后，再經(jīng)過(guò)多通道光子計(jì)數(shù)器SR430對(duì)快速變化的回波信號(hào)進(jìn)行多次的采樣和累加，最后可得到激光雷達(dá)的原始回波數(shù)據(jù)，最后通過(guò)RS232串口將數(shù)據(jù)上傳到計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算、存儲(chǔ)。
權(quán)利要求
1.高功率鐵共振熒光激光雷達(dá)，該激光雷達(dá)由發(fā)射單元、接收單元以及信號(hào)檢測(cè)和控制單元等三部分組成，其特征在于發(fā)射單元由種子激光器、Nd:YAG激光器、染料激光器、混頻系統(tǒng)以及電動(dòng)反射平臺(tái)組成；種子激光器產(chǎn)生線寬極窄的弱基頻光，通過(guò)全反射鏡耦合到Nd:YAG激光器的諧振腔內(nèi)；諧振腔產(chǎn)生的1064nm基頻光經(jīng)兩級(jí)放大后進(jìn)入倍頻晶體SHG倍頻，產(chǎn)生的532nm倍頻光輸入到染料激光器；在染料激光器內(nèi)532nm激光分為三部分，分別作為染料激光器的振蕩級(jí)和兩個(gè)放大級(jí)的泵浦光源，染料溶液采用諾丹明系列的R590與R610混合溶液來(lái)得到572nm的輸出波長(zhǎng)；然后，由染料激光器產(chǎn)生的572nm激光與Nd:YAG激光器經(jīng)過(guò)倍頻后剩余的1064nm基頻光輸入到光混頻系統(tǒng)，兩束光路進(jìn)行光路補(bǔ)償后，通過(guò)KDP混頻晶體進(jìn)行混頻；最終，得到單脈沖能量大于35mJ的372nm激光；R590與R610混合溶液在振蕩級(jí)中的濃度按4.0-5.8∶1的重量比例配制，放大級(jí)中的濃度按1.0-1.5∶1的重量比例配制。
2.如權(quán)利要求1所述的高功率鐵共振熒光激光雷達(dá)，其特征在于R590與R610混合溶液在振蕩級(jí)中的濃度按5∶1的重量比例配制，放大級(jí)中的濃度按1.25∶1的重量比例配制。
3.如權(quán)利要求1或2所述的高功率鐵共振熒光激光雷達(dá)，其特征在于波長(zhǎng)鎖定系統(tǒng)由分束鏡、耦合光纖、波長(zhǎng)測(cè)量裝置和染料激光器的控制系統(tǒng)組成，耦合光纖將混頻系統(tǒng)輸出后、通過(guò)分束鏡來(lái)的光耦合到波長(zhǎng)測(cè)量裝置中進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果反饋到染料激光器的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)混頻系統(tǒng)輸出的激光波長(zhǎng)偏離鐵共振熒光線的大小和方向，自動(dòng)調(diào)整染料激光器諧振腔內(nèi)光柵的位置。
4.如權(quán)利要求1或2所述的高功率鐵共振熒光激光雷達(dá)，其特征在于反射1064nm波長(zhǎng)激光的反射鏡4的反射率為45％。
5.如權(quán)利要求3所述的高功率鐵共振熒光激光雷達(dá)，其特征在于反射1064nm波長(zhǎng)激光的反射鏡4的反射率為45％。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高功率鐵共振熒光激光雷達(dá)，是目前國(guó)際上采用光混頻技術(shù)獲得單脈沖能量最高的鐵激光雷達(dá)系統(tǒng)。該激光雷達(dá)由發(fā)射單元、光學(xué)接收單元和信號(hào)檢測(cè)與控制單元組成，發(fā)射單元采用種子注入方式壓縮激光線寬，實(shí)現(xiàn)窄線寬輸出，將線寬壓縮后的1064nm基頻光通過(guò)二倍頻后產(chǎn)生的532nm倍頻光泵浦由R590和R610兩種染料按特定比例配制的混合溶液，產(chǎn)生572nm的激光，將572nm的激光與經(jīng)過(guò)倍頻后的剩余1064nm基頻光經(jīng)光路補(bǔ)償后在KDP晶體內(nèi)進(jìn)行混頻，產(chǎn)生線寬為1.8GHz、單脈沖能量高達(dá)48mJ的372nm紫外激光；通過(guò)計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制染料激光器的諧振腔實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)的自動(dòng)鎖定。本發(fā)明不僅可探測(cè)中層頂區(qū)域(80－110km)的鐵層結(jié)構(gòu)，而且可實(shí)現(xiàn)30－80km大氣溫度、密度等大氣主要參量的探測(cè)。
文檔編號(hào)G01N21/17GK1865933SQ200610019429
公開日2006年11月22日 申請(qǐng)日期2006年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月21日
發(fā)明者易帆, 張紹東, 余長(zhǎng)明, 何裕金, 岳顯昌, 張?jiān)迄i, 周軍, 黃春明 申請(qǐng)人:武漢大學(xué)