極域温度モニター用高出力ナトリウム・レーリー温度ライダーの基礎研究

高功率钠瑞利温度激光雷达极地温度监测基础研究

基本信息

批准号：
19651004
负责人：
川原琢也
金额：
$ 2.37万
依托单位：
Shinshu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

パルスレーザダイオード(LD)を用いた外部励起型Nd:YAGレーザを用いて、高出力レイリー/ナトリウムライダー用光源の製作を目的として研究を行ってきた。平成21年度の成果を以下に示す。(1)LD光源をレーザ共振器の外部に設置し、光ファイバーでNd:YAG結晶を励起するエンドポンプタイプの励起を実現した。波長808nmのパルスLDによるレーザ結晶励起により、励起エネルギーをレーザ光として効率的にとりだす事が可能となり、水冷却系を全く用いず空冷のレーザでライダーを構築する事が可能となった。これにより、1kHzの高繰り返し高出力レーザが可能となった。(2)LDにDC電流を流しながらパルス発光させる技術で、LD光源(すなわちレーザ)の長寿命化が実現でき、高繰り返しによる高出力レーザを実現しながら長寿命であるレーザが実現した。(3)Qスイッチ発振によりパルス幅が40-60nsecの短パルスレーザ発振が実現できた。最適なレーザ共振器構成を実現したためレーザビーム品質がよい。構成したNd:YAGレーザからの1064/1319nmレーザ出力を非線形結晶に入射させ、和周波による589nmの生成を行った。589nmへの変換効率は高く、従来装置以上の出力である3W@589nmを得る事ができた。(4)インジェクションシーディングテクニックにより、パルスレーザの波長を1/1000pm単位で制御が可能となり、ナトリウム層の温度観測が可能となった。これを用いて夜間の晴天時にナトリウム層観測で、温度計測ができる事が確認できた。

外部激发类型ND：使用脉冲激光二极管（LD）的YAG激光器已用于生产高能力的Rayley/钠骑手光源。 2009年的结果如下所示。（1）LD灯光源是在激光Co -postponer外安装的，而ND：YAG Crystal的End -Pump类型是通过光纤实现的。波长808 nm的脉冲LD激光晶体激发使有效地将兴奋能作为激光光，并且可以在不使用任何水冷却系统的情况下使用空气冷却的激光构建骑手。结果，可以进行1 kHz高功率激光的高度重复。（2）一项在将直流电流流到LD时发出脉冲的技术，可以使LD光源的寿命（即激光器）的寿命长，并实现了长寿激光器，同时实现了高功率的激光。（3）Q开关振荡使脉冲宽度为40-60NSEC的短脉冲激光振荡。激光束质量很好，因为实现了最佳激光谐振器构型。 YAG激光器的配置ND：1064/1319NM激光输出被掺入非线性晶体中，并通过日本频率产生589 nm。到589nm的转换效率很高，获得的3W@589nm（比常规设备都要多。（4）成分可以在1/1000 pm单元中控制脉冲激光器的波长，从而使钠层的温度观察。使用此情况，可以证实温度可以通过在阳光明媚的夜晚观测到钠层观测。