1533nm单频脉冲铒掺光纤激光器应用于多普勒风廓线雷达

本文主要介绍了研发的一种眼安全、单频率脉冲全光纤激光器，其应用于多普勒风廓线雷达系统。该激光器采用了1533纳米的铒镱共掺（Erbium-Doped Fiber, EDF）大师振荡器功率放大器配置，具有重要的技术价值和应用前景。 首先，文章的核心部分介绍了一个短腔的磷酸盐玻璃纤维作为种子光源，其具有窄至5千赫兹的线宽和40毫瓦的输出功率。这种高稳定性的种子光源对于激光器的性能至关重要，它确保了输出光束的纯度和一致性。通过调制技术，种子光源被转换为脉冲模式，其重复率为10千赫兹，脉冲持续时间为500纳秒，这有利于提高测量精度和数据采集速率。 放大器设计上，采用了两段预放大器和一段主放大器，这样的配置有助于增加激光能量并减小噪声。作者详细阐述了放大器的谱特性及线宽，这显示了激光器在放大过程中对光信号的优化处理，这对于保证激光的稳定性以及避免潜在的光学损伤有着重要意义。 最终，实验结果显示，该单频率脉冲激光器能够实现116微焦耳的脉冲能量，线宽控制在1.1兆赫兹，这些指标满足了眼安全标准，并且能够提供足够的功率用于多普勒风廓线雷达的测速和风场探测。这种激光器的开发对于提升大气风场监测设备的性能，特别是在环境监测、气象预报和航空航海等领域具有显著优势。 这篇研究展示了在光纤激光技术领域的一项重要进展，即如何利用高质量的种子源和精密的放大器设计，开发出一款既安全又高效的单频率脉冲激光器，服务于精确的风速测量技术。未来的研究可能着重于进一步提高激光器的稳定性和输出功率，以适应更广泛的环境应用需求。