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飞秒激光脉冲在大气中的色散及补偿

沈振民 刘红影 蓝天 李少辉 倪国强 刘浩杰

沈振民, 刘红影, 蓝天, 李少辉, 倪国强, 刘浩杰. 飞秒激光脉冲在大气中的色散及补偿[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(4): 940-946.
引用本文: 沈振民, 刘红影, 蓝天, 李少辉, 倪国强, 刘浩杰. 飞秒激光脉冲在大气中的色散及补偿[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(4): 940-946.
Shen Zhenmin, Liu Hongying, Lan Tian, Li Shaohui, Ni Guoqiang, Liu Haojie. Dispersion and compensation of femtosecond laser pulses in the atmosphere[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(4): 940-946.
Citation: Shen Zhenmin, Liu Hongying, Lan Tian, Li Shaohui, Ni Guoqiang, Liu Haojie. Dispersion and compensation of femtosecond laser pulses in the atmosphere[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(4): 940-946.

飞秒激光脉冲在大气中的色散及补偿

基金项目: 

中国科学院光电研究院“雏鹰计划”

详细信息
    作者简介:

    沈振民(1983-),男,博士生,主要从事飞秒激光测距方面的研究。Email:zhenminshen@yahoo.cn;倪国强(1946-),男,教授,主要从事光电成像技术方面的研究。Email:nigq01@sina.com

    沈振民(1983-),男,博士生,主要从事飞秒激光测距方面的研究。Email:zhenminshen@yahoo.cn;倪国强(1946-),男,教授,主要从事光电成像技术方面的研究。Email:nigq01@sina.com

  • 中图分类号: TN249

Dispersion and compensation of femtosecond laser pulses in the atmosphere

  • 摘要: 卫星飞秒激光测距理论上可达到亚微米量级的测距精度,但飞秒激光脉冲在大气中传输时由色散导致的脉冲展宽显著,会使测距精度下降。为补偿飞秒激光脉冲在大气中的色散需对其色散量进行定量计算。推导了飞秒激光脉冲在大气中的群速度色散和脉冲展宽公式,表明脉冲展宽程度和群速度色散及传输距离有关;中心波长相同的飞秒激光脉冲脉宽越窄色散越严重,而当脉宽相同时,中心波长越短色散越严重。计算比较了大气和BK7玻璃的群延时、群速度色散和三阶色散。卫星激光测距系统应采用中心波长较长的1 550 nm的飞秒激光脉冲,脉宽应适当选取。由于飞秒激光色散严重,提出了采用单模光纤序列进行粗补偿和采用光栅对进行精密补偿的两种补偿相结合的方式对其色散进行补偿。
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-08-10
  • 修回日期:  2012-09-15
  • 刊出日期:  2013-04-25

飞秒激光脉冲在大气中的色散及补偿

    作者简介:

    沈振民(1983-),男,博士生,主要从事飞秒激光测距方面的研究。Email:zhenminshen@yahoo.cn;倪国强(1946-),男,教授,主要从事光电成像技术方面的研究。Email:nigq01@sina.com

    沈振民(1983-),男,博士生,主要从事飞秒激光测距方面的研究。Email:zhenminshen@yahoo.cn;倪国强(1946-),男,教授,主要从事光电成像技术方面的研究。Email:nigq01@sina.com

基金项目:

中国科学院光电研究院“雏鹰计划”

  • 中图分类号: TN249

摘要: 卫星飞秒激光测距理论上可达到亚微米量级的测距精度,但飞秒激光脉冲在大气中传输时由色散导致的脉冲展宽显著,会使测距精度下降。为补偿飞秒激光脉冲在大气中的色散需对其色散量进行定量计算。推导了飞秒激光脉冲在大气中的群速度色散和脉冲展宽公式,表明脉冲展宽程度和群速度色散及传输距离有关;中心波长相同的飞秒激光脉冲脉宽越窄色散越严重,而当脉宽相同时,中心波长越短色散越严重。计算比较了大气和BK7玻璃的群延时、群速度色散和三阶色散。卫星激光测距系统应采用中心波长较长的1 550 nm的飞秒激光脉冲,脉宽应适当选取。由于飞秒激光色散严重,提出了采用单模光纤序列进行粗补偿和采用光栅对进行精密补偿的两种补偿相结合的方式对其色散进行补偿。

English Abstract

参考文献 (17)

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