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第1章 概述 1

1.1 引言 1

1.2 空间应用激光器的典型类型 2

1.2.1 空间应用激光器的工作波长 2

1.2.2 空间全固态激光器的主要工作体制 4

1.3 空间应用激光器的发展历史 7

1.3.1 已经发射的空间应用激光器 7

1.3.2 深空探测的空间应用激光器 10

1.3.3 对地观测空间应用激光器 14

1.3.4 其他空间应用激光器 18

1.4 空间应用激光器的特殊性 21

1.4.1 应用环境的特殊性 21

1.4.2 应用需求的特殊性 22

参考文献 23

第2章 空间激光材料和光电器件 25

2.1 引言 25

2.2 激光增益介质 25

2.2.1 激光晶体 25

2.2.2 掺杂增益光纤 32

2.3 非线性晶体 41

2.4 激光二极管的空间环境特性 48

2.4.1 激光二极管空间应用的基本特征 48

2.4.2 真空环境下的工作特性 49

2.4.3 空间辐照特性 54

2.5 光学材料和光电子器件 58

参考文献 60

第3章 空间激光测距仪的全固态激光器 63

3.1 空间激光测距仪对激光器的要求 63

3.2 调Q全固态激光器设计 66

3.2.1 主动调Q全固态激光器计算模型 66

3.2.2 被动调Q激光器计算模型 67

3.3 谐振腔的设计 71

3.3.1 谐振腔构型和设计 71

3.3.2 几种空间激光测距系统的激光谐振腔设计 73

3.4 泵浦方式 79

3.4.1 棒状晶体的端面泵浦 79

3.4.2 棒状晶体的侧面泵浦 82

3.4.3 侧面泵浦板条结构 83

3.4.4 端面泵浦板条结构 86

3.4.5 案例分析 89

3.5 激光测距用光纤放大器 93

3.5.1 光纤激光器的技术优势 93

3.5.2 测距用光纤激光器 93

参考文献 100

第4章 空间激光雷达用全固态激光器 103

4.1 大气探测空间激光雷达概述 103

4.1.1 大气风场测量多普勒激光雷达 103

4.1.2 后向散射激光雷达 104

4.1.3 差分吸收激光雷达 106

4.2 高能单频1μm全固态激光器 107

4.2.1 高能单频1μm全固态激光器的基本构型 107

4.2.2 高能单频1μm振荡器 110

4.2.3 单频高能放大器 121

4.3 2μm单频高能全固态激光器 129

4.4 1.5 μm单频脉冲全固态激光器 140

4.5 其他波段单频脉冲全固态激光器 150

4.6 单频激光器稳频技术 153

4.6.1 激光雷达对激光源的频率稳定需求 153

4.6.2 激光频率稳定技术 155

参考文献 162

第5章 其他空间应用激光器 165

5.1 空间激光通信用激光器件 165

5.1.1 空间激光通信发展现状 165

5.1.2 空间激光通信的激光器 169

5.2 空间科学用激光器 178

参考文献 182

第6章 空间应用激光器的可靠性设计 185

6.1 空间应用激光器的设计要点 185

6.2 影响空间应用激光器的可靠性因子 187

6.2.1 可靠性影响因子 187

6.2.2 激光器的自聚焦效应 188

6.2.3 元器件和原材料的控制 189

6.2.4 污染控制 190

6.2.5 寿命评估 198

6.3 高可靠空间应用激光器的光机热设计 203

6.3.1 激光器的结构设计 203

6.3.2 空间应用激光器的热设计 206

6.4 空间应用激光器的质量保证和测试规范 208

6.4.1 测试流程和内容 208

6.4.2 测试过程的参数检测 210

参考文献 211