[发明专利]高空钠层风温探测激光雷达发射激光系统

摘要

本发明公开了一种高空钠层风温探测激光雷达发射系统，涉及高空钠层风温探测激光雷达领域。该系统由种子激光单元(1)、声光调制单元(2)、拉曼光纤激光放大单元(3)、倍频与脉冲激光放大单元(4)和原子稳频控制单元(5)组成。各单元之间采用光纤连接，且声光调制单元和拉曼光纤激光放大单元的内部也使用光纤结构，使单元内部和单元之间受温度和震动影响大大减小，空间布局不再受限制。具有结构紧凑、体积小、便于集成、环境适应能力强、工作稳定可靠等优点。

主权项

1.高空钠层风温探测激光雷达发射系统，其特征在于，该系统由种子激光单元(1)、声光调制单元(2)、拉曼光纤激光放大单元(3)、倍频与脉冲激光放大单元(4)和原子稳频控制单元(5)组成；其中，种子激光单元(1)采用光纤输出的光栅外腔反馈半导体激光器，输出波长为1178nm的种子激光；声光调制单元(2)由光开关控制器(21)、第一光开关(22)、第二光开关(23)、第一声光调制器(24)和第二声光调制器(25)组成；第一声光调制器(24)的两端分别通过光纤连接到第一光开关(22)的第一输出端(22A)和第二光开关(23)的第一输入端(23A)，第二声光调制器(25)的两端分别通过光纤连接到第一光开关(22)的第二输出端(22B)和第二光开关23的第二输入端(23B)，第一光开关(22)的第三输出端(22C)通过光纤连接到第二光开关(23)的第三输入端(23C)；光开关控制器(21)的输出端连接到第一光开关(22)和第二光开关(23)的控制端；拉曼光纤激光放大单元(3)由第一光隔离器(31)、泵浦半导体激光器(32)、拉曼放大光纤(33)和第二光隔离器(34)组成；第一光隔离器(31)的输出端连接到拉曼放大光纤(33)，泵浦半导体激光器(32)的输出激光通过光纤连接到拉曼放大光纤(33)，拉曼放大光纤(33)的输出光进入第二光隔离器(34)的输入端；倍频与脉冲激光放大单元(4)由聚焦透镜(41)、倍频晶体(42)、准直透镜(43)、分光镜(44)、耦合透镜(45)、脉冲激光放大器(46)组成；聚焦透镜(41)、倍频晶体(42)、准直透镜(43)、分光镜(44)、耦合透镜(45)和脉冲激光放大器(46)依次直线放置，其中倍频晶体(42)位于聚焦透镜(41)光斑焦点处，准直透镜(43)与光斑焦点的距离等于准直透镜(43)的焦距，分光镜(44)与准直透镜(43)输出的准直光呈45度夹角，分光镜(44)的透射光方向对准脉冲激光放大器(46)的种子激光输入端，在分光镜(44)反射光方向与光束同轴安装耦合透镜(45)，耦合透镜(45)将光汇聚入光纤；原子稳频控制单元(5)输出的稳频控制信号连接到种子激光单元(1)的压电陶瓷，种子激光单元(1)的输出激光通过光纤连接到声光调制单元(2)中第一光开关(22)的输入端，声光调制单元(2)中第二光开关(23)的输出端通过光纤连接到拉曼光纤激光放大单元(3)中第一光隔离器(31)的输入端，拉曼光纤激光放大单元(3)中第二光隔离器(34)的输出端通过光纤输出到倍频与脉冲激光放大单元(4)，且输出光与聚焦透镜(41)同轴；倍频与脉冲激光放大单元(4)中耦合透镜(45)汇聚的光通过光纤传输到原子稳频控制单元(5)。