[發(fā)明專利]用于水汽差分吸收激光雷達(dá)的光纖激光裝置及使用方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011354614.1
• 申請(qǐng)日: 2020-11-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112505660A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳德成;劉東;鐘志慶;鄧遷;王英儉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G01S7/484
• 分類號(hào): G01S7/484;G01S17/95
• 代理公司: 合肥興東知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34148
• 代理人: 王偉

1.用于水汽差分吸收激光雷達(dá)的光纖激光裝置，其特征在于，包括依次設(shè)置的

第一DFB光纖激光器(1)和第二DFB光纖激光器(2)，作為種子激光光源；

脈沖調(diào)制模塊(4)，將種子激光光源輸出的連續(xù)光調(diào)制成設(shè)定重復(fù)頻率的脈沖激光；

摻雜光纖放大器(5)，用于將脈沖調(diào)制模塊(4)輸出的脈沖激光進(jìn)行放大；

倍頻模塊(6)，將第一DFB光纖激光器(1)輸出并放大的激光倍頻，得到波長(zhǎng)位于水汽吸收線翼λoff上激光輸出；將第二DFB光纖激光器(2)輸出并放大的激光倍頻，得到波長(zhǎng)位于水汽吸收線λon上激光輸出。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水汽差分吸收激光雷達(dá)的光纖激光裝置，其特征在于，裝置包括兩套由脈沖調(diào)制模塊(4)、摻雜光纖放大器(5)、倍頻模塊(6)的激光處理單元，分別用于處理第一DFB光纖激光器(1)輸出的激光和第二DFB光纖激光器(2)輸出的激光。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水汽差分吸收激光雷達(dá)的光纖激光裝置，其特征在于，裝置還包括光切換模塊(3)，分時(shí)選通第一DFB光纖激光器(1)和第二DFB光纖激光器(2)輸出的種子激光，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)波長(zhǎng)的種子光交替輸出。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水汽差分吸收激光雷達(dá)的光纖激光裝置，其特征在于，還包括頻率鎖定模塊(7)，用于鎖定第二DFB光纖激光器(2)的輸出頻率。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水汽差分吸收激光雷達(dá)的光纖激光裝置，其特征在于，所述脈沖調(diào)制模塊(4)為聲光調(diào)制器AOM或斬波器。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水汽差分吸收激光雷達(dá)的光纖激光裝置，其特征在于，裝置還包括為第一DFB光纖激光器(1)和第二DFB光纖激光器(2)提供設(shè)定環(huán)境溫度的第一溫控模塊。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水汽差分吸收激光雷達(dá)的光纖激光裝置，其特征在于，所述第一DFB光纖激光器中心波長(zhǎng)設(shè)置在1949.8nm，所述第二DFB光纖激光器中心波長(zhǎng)設(shè)置在1950.4nm，λoff＝974.9nm，λon＝975.2nm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水汽差分吸收激光雷達(dá)的光纖激光裝置，其特征在于，裝置還包括為倍頻模塊(6)提供設(shè)定環(huán)境溫度的第二溫控模塊。

9.用于水汽差分吸收激光雷達(dá)的光纖激光裝置的使用方法，其特征在于，包括步驟：

S1、選擇穩(wěn)頻在1950nm左右設(shè)定范圍內(nèi)的第一DFB光纖激光器(1)和第二DFB光纖激光器(2)作為種子激光光源；

S2、使用光切換模塊(3)，將第一DFB光纖激光器(1)和第二DFB光纖激光器(2)輸出的激光交替輸出到脈沖調(diào)制模塊(4)中；

S3、輸入到脈沖調(diào)制模塊(4)中的連續(xù)激光轉(zhuǎn)換成脈沖激光；

S4、輸出的脈沖激光經(jīng)過(guò)摻雜光纖放大器(5)放大后輸出到倍頻模塊(6)；

S5、放大后的脈沖激光經(jīng)過(guò)倍頻模塊(6)二倍頻，得到包括將第一DFB光纖激光器(1)輸出的激光倍頻，輸出的激光位于水汽吸收線翼λoff上；將第二DFB光纖激光器(2)輸出的激光倍頻，輸出的激光位于水汽吸收線λon上。

10.用于水汽差分吸收激光雷達(dá)的光纖激光裝置的使用方法，其特征在于，包括步驟：

S1、選擇穩(wěn)頻在1950nm左右設(shè)定范圍內(nèi)的第一DFB光纖激光器(1)和第二DFB光纖激光器(2)作為激光光源；

S2、兩個(gè)激光光源分別輸入到對(duì)應(yīng)的脈沖調(diào)制模塊(4)中，將連續(xù)激光轉(zhuǎn)換成脈沖激光；

S4、輸出的兩束脈沖激光分別經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)的摻雜光纖放大器(5)放大后輸出到倍頻模塊(6)；

S5、兩束放大后的脈沖激光分別經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)的倍頻模塊(6)二倍頻，第一DFB光纖激光器(1)對(duì)應(yīng)輸出的倍頻激光位于水汽吸收線翼λoff上，第二DFB光纖激光器(2)對(duì)應(yīng)輸出的倍頻激光位于水汽吸收線λon上。