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基于光纤时间频率传递的多望远镜激光测距时间同步研究
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作者 张海峰 邓华荣 +4 位作者 明亮 程志恩 张忠萍 赵罡 王家亮 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第1期190-197,共8页
多台望远镜同时进行信号接收可有效增加激光回波数,提升目标激光信号探测能力。多望远镜接收测量系统间的时间同步精度,直接影响测量数据误差。为此,提出了光纤时间频率传递在多望远镜测量系统中的时间频率同步方法,并测试了光纤时间频... 多台望远镜同时进行信号接收可有效增加激光回波数,提升目标激光信号探测能力。多望远镜接收测量系统间的时间同步精度,直接影响测量数据误差。为此,提出了光纤时间频率传递在多望远镜测量系统中的时间频率同步方法,并测试了光纤时间频率传递系统的装置性能,其时间同步精度达62ps,变化率每天约为4ps,满足卫星激光测量要求。基于双望远镜信号接收激光测距系统及光纤时间频率传递装置,开展了单望远镜激光发射、双望远镜信号接收的卫星激光观测实验。与卫星精密轨道相比,双望远镜联合获得的卫星距离测量外符误差小于6cm,可应用于卫星精密定轨。实验结果验证了光纤时间频率传递方法在多望远镜信号接收激光测距应用中的可行性。 展开更多
关键词 测量 卫星激光测距 多望远镜测距 时间同步 光纤时间频率传递 卫星观测实验
Space debris laser ranging with a 60 W single-frequency slab nanosecond green laser at 200 Hz
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作者 张海峰 明亮 +3 位作者 邓华荣 吴志波 程志恩 张忠萍 《中国光学快报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第5期44-48,共5页
Space debris laser ranging was achieved with a 60 W, 200 Hz, 532 nm nanosecond slab, single-frequency green laser at the Shanghai Astronomical Observatory's 60 cm satellite laser ranging systern. There were 174 pa... Space debris laser ranging was achieved with a 60 W, 200 Hz, 532 nm nanosecond slab, single-frequency green laser at the Shanghai Astronomical Observatory's 60 cm satellite laser ranging systern. There were 174 passes of space debris measured in 2017, with the minimum radar cross section (RCS) being 0.25 m2 and the highest ranging precision up to 13.6 cm. The RCS of space debris measured with the farthest distances in 174 passes was analyzed. The results show that the farthest measurement distance (R) and RCS (S) were fitted to R = 1388.159S024312, indicating that this laser can measure the distance of 1388.159 km at an RCS of 1 m2, which is very helpful to surveillance and research on low-Earth-orbit space debris. 展开更多
关键词 Space debris LASER ranging radar cross section(RCS) 60 W SINGLE-FREQUENCY SLAB nanosecond green LASER
4 kHz重复频率卫星激光测距系统及其应用
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作者 邓华荣 张海峰 +3 位作者 明亮 吴志波 汤凯 张忠萍 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期233-239,共7页
分析了上海天文台皮秒激光器系统在不同重复频率下的输出功率、输出波形等性能,实现了重复频率为4 kHz、功率为3 W、波长为532 nm的激光稳定输出。建立了4 kHz重复频率卫星激光测距系统,实现了4 kHz重复频率卫星测距,其测量数据量和标... 分析了上海天文台皮秒激光器系统在不同重复频率下的输出功率、输出波形等性能,实现了重复频率为4 kHz、功率为3 W、波长为532 nm的激光稳定输出。建立了4 kHz重复频率卫星激光测距系统,实现了4 kHz重复频率卫星测距,其测量数据量和标准点数据精度比1 kHz重复频率的分别提高了约2.62倍和1.62倍,提升了卫星观测性能。采用Lomb算法获得了Ajisai卫星自转频率(平均值为0.4234 Hz)以及自转频率准确度(0.0054 Hz),与1 kHz激光观测系统相比,4 kHz重复频率卫星激光测距系统的卫星自转测定精度显著提升。 展开更多
关键词 激光器 卫星激光测距 4 kHz重复频率 标准点精度 Lomb算法 自转频率 Ajisai卫星
卫星激光测距系统稳定性分析及提高 预览
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作者 吴志波 邓华荣 +5 位作者 张海峰 汤凯 明亮 王楠 秦思 张忠萍 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期479-484,492共7页
以典型 SLR 系统为研究平台根据测量数据的产生流程详细分析了卫星测量与系统校准时的状态差异并评估了状态差异对测量数据距离偏差的影响引出 SLR 测量数据稳定性提升的途径.研究成果用于上海天文台SLR系统后 2015 年度对地球动力学卫... 以典型 SLR 系统为研究平台根据测量数据的产生流程详细分析了卫星测量与系统校准时的状态差异并评估了状态差异对测量数据距离偏差的影响引出 SLR 测量数据稳定性提升的途径.研究成果用于上海天文台SLR系统后 2015 年度对地球动力学卫星(Lageos)观测数据的长期稳定性、短期稳定性和标准点精度分别由改造前的12.7mm、22.7mm和2.0mm提升到4.1mm、9.3mm和1.0mm 国内率先达到国际卫星激光测距组织(ILRS)的数据质量标准(10mm 20mm和5mm)并持续保持提升了我国在SLR领域的国际地位和观测数据权重具有良好的推广应用前景. 展开更多
关键词 卫星激光测距 距离偏差 长期稳定性 短期稳定性 标准点精度
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国产千赫兹皮秒激光器在卫星激光测距领域的新进展
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作者 樊仲维 黄玉涛 +4 位作者 张忠萍 闫莹 王江 邓华荣 明亮 《科学通报》 CSCD 北大核心 2018年第31期3161-3162,共2页
千赫兹皮秒激光器是决定卫星激光测距(satellitelaser ranging,SLR)精度的核心设备.中国科学院光电研究院樊仲维项目组攻克了高主从脉冲比、脉冲光谱控制、高效率倍频转换等关键技术,获得单脉冲能量2.2 mJ/脉冲宽度、25.4ps/光束质量... 千赫兹皮秒激光器是决定卫星激光测距(satellitelaser ranging,SLR)精度的核心设备.中国科学院光电研究院樊仲维项目组攻克了高主从脉冲比、脉冲光谱控制、高效率倍频转换等关键技术,获得单脉冲能量2.2 mJ/脉冲宽度、25.4ps/光束质量、M^2因子小于1.1的532nm绿光皮秒激光输出,主从脉冲比超过3000:1,达到国际同类产品最好水平. 展开更多
关键词 卫星激光测距 皮秒激光器 赫兹 国产 中国科学院 M^2因子 脉冲比 核心设备
多望远镜信号接收的激光测距系统探测能力 预览
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作者 张海峰 明亮 +2 位作者 邓华荣 程志恩 张忠萍 《红外与激光工程》 CSCD 北大核心 2018年第9期100-106,共7页
地面激光测距站向空间目标发射激光信号后,其反射的回波信号达到地面站时将覆盖一定范围,通过设置多台望远镜接收信号,有利于提升对激光信号探测能力。根据激光雷达测距方程及信号探测概率,分析了多望远镜信号接收系统的探测概率、提升... 地面激光测距站向空间目标发射激光信号后,其反射的回波信号达到地面站时将覆盖一定范围,通过设置多台望远镜接收信号,有利于提升对激光信号探测能力。根据激光雷达测距方程及信号探测概率,分析了多望远镜信号接收系统的探测概率、提升效果以及等效接收能力。利用中国科学院上海天文台相距约60m、口径分别为1.56m和60cm双望远镜系统,通过双望远镜同时接收卫星的回波信号,研究了双望远镜信号接收系统探测能力。相比原60cm口径望远镜系统,单位时间内激光回波数增加了四五倍。考虑到1.56m口径望远镜激光测量性能,双望远镜可等效于一台口径约1.61m望远镜系统接收能力,验证了多望远镜信号接收可行性和技术优势。分析了多望远镜系统对轨道高度1000km、直径10cm非合作目标测量能力及所需望远镜台数,使该测量技术在微弱信号探测与大口径望远镜激光测量中将会发挥重要作用。 展开更多
关键词 激光测距 多望远镜接收信号 测量系统 探测能力
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百千赫兹皮秒再生放大器的输出特性
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作者 赵鹏 陈檬 +1 位作者 禹伶洁 明亮 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2017年第6期164-168,共5页
高重复频率再生放大器的能量提取周期远小于激光增益介质上能级寿命,这会导致再生放大器输出一高一低两种能量的激光脉冲,即倍周期分又现象。针对上述问题,从理论上分析高重复频率Nd:YVO。再生放大器的输出脉冲稳定性与重复频率之... 高重复频率再生放大器的能量提取周期远小于激光增益介质上能级寿命,这会导致再生放大器输出一高一低两种能量的激光脉冲,即倍周期分又现象。针对上述问题,从理论上分析高重复频率Nd:YVO。再生放大器的输出脉冲稳定性与重复频率之间的关系,发现提高再生放大器重复频率可以避免出现倍周期分叉现象,并通过实验验证了当重复频率大于250kHz时,Nd:YVO4再生放大器没有出现倍周期分叉现象。此外,在吸收抽运功率为70w时,实现了对单脉冲能量为1nJ、重复频率为94MHz的全固态Nd:YVO4晶体半导体可饱和吸收镜锁模种子激光脉冲的再生放大,得到重复频率可调(250-500kHz)的皮秒激光,其最大输出功率达到18w,单脉冲能量为36时。 展开更多
关键词 激光技术 全固态激光器 再生放大技术 ND:YVO4 高重复频率
Six 38.7 W pulses in a burst of pulse-burst picosecond 1064 nm laser system at 1 kHz
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作者 明亮 陈檬 李港 《中国光学快报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2017年第2期49-53,共5页
A burst of six pulses with an average power of 38.7 W are obtained for a pulse-burst picosecond 1064 nm laser system at 1 k Hz. The six pulses have equal amplitudes and pulse spacings of 800 ps, the beam quality of th... A burst of six pulses with an average power of 38.7 W are obtained for a pulse-burst picosecond 1064 nm laser system at 1 k Hz. The six pulses have equal amplitudes and pulse spacings of 800 ps, the beam quality of the M2 factor is less than 2, and the pulse width is 67 ps. Seed pulses are broadened from 22 to 136 ps by single-pass volume Bragg gratings. A laser-diode end-pump Nd:YVO_4 beam-splitting amplifier is used to divide and amplify a single pulse into six pulses. An Nd:YAG regenerative amplifier and a single-pass high-gain amplifier are applied. 展开更多
全固态双向加压调Q激光器及放大技术研究
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作者 白振旭 明亮 +1 位作者 陈檬 李港 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期701-704,共4页
报道了一台激光二极管侧面泵浦Nd:YAG双向加压式电光调Q全固态纳秒激光器。采用结构简单的平一平腔设计,当重复频率为500Hz时,得到了脉宽为5-20ns的可调输出,当脉冲宽度为6ns时,获得了平均输出功率为2.31W、中心波长为1064nm的基... 报道了一台激光二极管侧面泵浦Nd:YAG双向加压式电光调Q全固态纳秒激光器。采用结构简单的平一平腔设计,当重复频率为500Hz时,得到了脉宽为5-20ns的可调输出,当脉冲宽度为6ns时,获得了平均输出功率为2.31W、中心波长为1064nm的基模光,光束发散角为2.1mrad,M2≤1.2,单脉冲能量稳定性高于1.16%(均方根)。采用两种不同的双通放大方式对调Q光进行放大,分别获得了功率为18.7W和24.4w的脉冲输出,单脉冲能量抖动低于2.16%和1.87%。 展开更多
关键词 激光技术 LD泵浦 电光调Q 双通放大器
PASCO实验平台的设计性应用思路及其尝试 预览 被引量:5
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作者 刘立英 明亮 +1 位作者 刘国庆 邓金祥 《大学物理实验》 2011年第3期 82-84,共3页
本文利用PASCO平台的传感器及数据采集设备对传统单缝衍射实验设备进行改造,使单缝衍射的光强分布等不易观察的物理量得到感官表现,并能通过软件进行定量分析,具有良好的实验教学效果。
关键词 单缝衍射 光强分布 设计性实验 PASCO传感器
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