机载远程单光子测距激光器设计及仿真分析

作者：熊英^*; 羊毅; 郝培育; 李毅; 孟轩

来源：激光与光电子学进展, 2021, 58(03): 252-259.

• 激光器
• 单光子测距
• 反射式体布拉格光栅
• 蒙特卡罗方法

为解决机载远程单光子测距激光器热稳定性差、受背景光噪声影响大的问题,提出了一种适用于机载环境的小型化、窄线宽、低能耗激光器设计方案。激光器采取主振荡功率放大构型。种子源激光器使用反射式体布拉格光栅作为耦合输出镜,在重复频率为10 kHz条件下,获得线宽为0.035 nm激光输出,光束质量为Mx2=1.303,My2=1.271,光光转换效率为44.4%;放大器选用innoslab构型放大激光能量,可以有效缓解热问题、提升光束质量。为此,采用蒙特卡罗方法建立单光子测距回波信号模型,验证了提高激光器性能可以降低激光抖动对精度的影响,同时较窄的线宽输出可以采用相匹配的窄带滤光片来减少背景噪声干扰,从而提高测距精度。

• 单位
  光电控制技术重点实验室; 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所