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基于分子吸收的脉冲激光锁频方法研究

论文摘要

为满足瑞利高光谱激光雷达对脉冲激光发射单元频率稳定性的需求,提出基于分子吸收的脉冲激光锁频方法。基于碘分子吸收光谱原理,采用GHz量级峰值保持电路、比例积分微分（PID）(proportional integration differential控制算法和精度为±0.02 K的控温系统,构建一套脉冲激光锁频系统。首先,利用BBO（β-BaB2O4）晶体倍频的532 nm连续激光测量精确温控的碘分子吸收池,获得其1109线在不同温度下的吸收光谱,进而确定了鉴频曲线;其次,利用鉴频曲线的拟合方程获得通过碘分子吸收池后脉冲激光能量变化与频移量之间的定量关系及测量灵敏度;最后,利用PID控制算法对比频率设定值与频移量之间的差异,将该差异以电压形式反馈于种子激光器,通过种子激光器的频率改变补偿脉冲激光的频率漂移,继而实现脉冲激光的动态锁频。实验结果表明:在25 min内脉冲激光的频移小于±2.2 MHz,瑞利高光谱激光雷达测风误差小于±0.6 m/s,测温误差小于±0.5 K。

论文目录

  • 1 引 言
  • 2 基本原理
  • 3 实验系统设计
  • 4 结果与讨论
  •   4.1 实验结果
  •   4.2 结果分析
  • 5 结 论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 闫庆,袁萌,何甜甜,陈宁,刘晶晶,辛文辉,王骏,华灯鑫

    关键词: 遥感,脉冲激光锁频,分子吸收光谱,大气参量探测

    来源: 光学学报 2019年10期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,信息科技

    专业: 物理学,气象学,无线电电子学,电信技术

    单位: 西安理工大学陕西省机械制造装备重点实验室,西安理工大学激光雷达遥感研究中心,教育部数控机床及机械制造装备集成重点实验室

    基金: 国家自然科学基金(41627807,61605157,61575159,41875034),陕西省自然科学基金(2018JQ4046),陕西省教育厅重点实验室科研计划项目(17JS094)

    分类号: TN249;TN958.98;P407

    页码: 326-334

    总页数: 9

    文件大小: 762K

    下载量: 131

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/d1a77653575234ac3bd29497.html