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海洋资源在军事、国防、经济等方面有着极为重要的地位,随着探测技术的不断发展,以布罩渊散射为核心技术的激光雷达系统在海洋环境探测中已经显现出了极大的优越性。
在实际的激光雷达探测中,光在水中的衰减一直是人们所关心的问题。科学家们进行了大量的实验研究发现,光在水中传输时,波长在450-560nm之间的蓝绿光的衰减是最小的,我们激光器输出的是532nm绿光。但是随着探测深度的不断提高,激光在水中的传输会伴随着大量的能量损失,这种损失大大降低了探测的深度。
为了进一步提高SBS(受激布里渊散射)激光雷达系统的性能,我们利用另外一束激光在水体中同步实时地放大SBS信号,使得远距离的回波信号不至于被长距离的水体衰减到探测器的探测阈值以下。要想让信号光具有最佳效果的放大,理论上探测光与泵浦光二者要满足一定的条件:两束光必须严格地同初相、同频率以及同偏振态。或者说这两束光是相干的,而利用两台独立工作的激光器是不可能获得两束相干光的。
本文介绍了一种获得多束高能脉冲相干光的方法,并将其运用到泵浦放大SBS信号光的实验当中。实验室现有两台激光器,要获得能量尽可能高的另外一束脉冲相干光,我们的方法是将一台激光器倍频后剩下的1064nm近红外光引到另一台激光器的放大级中作为种子光进行放大,再经过倍频,这样输出的532nm绿光便会满足我们的要求。
通过详细的理论分析,我们利用已有的实验条件进行了原理性的实验,并获得了成功。这种泵浦放大技术大大提高了SBS激光雷达的探测深度。