搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

宏-微脉冲激光激发钠信标回波光子数的数值计算与探讨

刘向远 钱仙妹 张穗萌 崔朝龙

引用本文:
Citation:

宏-微脉冲激光激发钠信标回波光子数的数值计算与探讨

刘向远, 钱仙妹, 张穗萌, 崔朝龙

Numerical calculation and discussion on the return photon number of sodium laser beacon excited by a macro-micro pulse laser

Liu Xiang-Yuan, Qian Xian-Mei, Zhang Sui-Meng, Cui Chao-Long
PDF
导出引用
  • 当采用低功率的宏-微脉冲激光激发钠信标时, 尽管激光传输和钠信标光斑大小受到大气湍流影响, 但是钠信标具有回波光子数无起伏且激发品质因数高的优点. 除此之外, 宏-微脉冲激光激发钠信标还与激光的宏脉冲线型有关. 对于高斯线型的宏脉冲, 增大微脉冲的宽度有利于提高激发钠信标的品质因数和激发态概率. 为了获得更多的钠信标回波光子和较小的钠信标半径, 增大激光功率的同时要考虑良好的光束质量、适当的激光发射口径以及光谱宽度等影响因素. 因此, 优选宏-微脉冲激光的参数、发射口径、发射方式等对于激发优良特性的钠信标有着重要的现实意义.
    Sodium laser beacon (SLB) excited by a macro-micro pulse laser with low power has the following advantages: the return photons without fluctuations and the high merit quantity, although the laser beam propagation and the size of SLB suffer form the atmospheric turbulence. In addition, the macro-pulse profile may influence the interaction of laser and sodium atoms. For the macro-pulse with a Gaussian profile, it is useful to enhance the merit quantity and the excitation probability of the SLB to increase the width of micropulse. In order to obtain more of the return photons in the SLB, while increasing the laser power, the fine beam quality, the appropriate launch diameter, and the spectral width of the laser etc. must be considered. Therefore, it is of practical significance for the SLB with fine characteristics to optimize the laser parameters, the launch diameter and launch pattern.
    • 基金项目: 安徽省高校自然科学基金(批准号: KJ2013A260, KJ2013B331)和国家自然科学基金(批准号: 61107066) 资助的课题.
    • Funds: Project supported by the College Natural Science Foundation of Anhui Province, China (Grant Nos. KJ2013A260, KJ2013B331), and the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 61107066).
    [1]

    Bradley L C 1992 J. Opt. Soc. Am. B 9 1931

    [2]

    Telle J M, Milonni P W, Hiliman P D 1998 Proc. SPIE 3264 37

    [3]

    Kibllewhite E, Shi F 1998 Proc. SPIE 3353 300

    [4]

    Milonni P W, Thode L E 1992 Applied Optics 31 785

    [5]

    Stephen C R 2010 Nonlinear and Quantum Optics using the Density Matrix (British: Oxford University Press) p43

    [6]

    Temkin R J 1993 J. Opt. Soc. B 10 830

    [7]

    Jelonek M P, Fugate R Q, Lange W J, Slavin A C, Ruane R E, Cleis R A 1994 J. Opt. Soc. Am. A 11 806

    [8]

    Rao R Z 2012 Modern Atmospheric Optics (Beijing: Science Press) p428 (in Chinese)[饶瑞中 2012 现代大气光学(北京: 科学出版社)第428页]

    [9]

    Telle J M, Milonni P W, Hiliman P D 1998 Proc. SPIE 3264 37

    [10]

    Humphreys R A, Bradley L C, Herrmann J 1992 The Lincoln Laboratory Journal 6 45

    [11]

    Zhu W Y, Huang Y B, Qian X M, Rao R Z, Wang Y J 2007 Journal of atmospheric and Eenvironmental Optics 2 451 (in Chinese) [朱文越, 黄印博, 钱仙妹, 饶瑞中, 王英俭 2007 大气与环境光学学报2 451]

    [12]

    Cai D M, Wang K, Jia P, Wang D, Liu J X 2014 Acta Phys. Sin. 63 104217 (in Chinese) [蔡冬梅, 王昆, 贾鹏, 王东, 刘建霞 2014 物理学报 63 104217]

    [13]

    Shi F 2001 Publications of the Astronomical Society of the Pacific 113 366

    [14]

    Ageorges N, Dainty C 2000 Laser Guide Star Adaptive Optics for Astronomy (London: Kluwer Academic Publishers) p59

    [15]

    Qian X M, Zhu W Y, Rao R Z 2008 Acta Photonica Sinica 37 1525

    [16]

    Holzlöhner R, Rochester S M, Calia D B, Budker D, Higbie J M, Hackenberg W 2010 Astronomy & Astrophysics 50 1

    [17]

    Liu X Y, Qian X M, Li Y J, Rao R Z 2014 Chin. Phys. B 23 124213

    [18]

    Rochester S M, Otarola A, Boyer C, Budker D, Ellerbroek B, Holzlöhner R, Wang L 2012 J. Opt. Soc. Am. A 6 832

    [19]

    Strohben J W 1978 Laser beam Propagation in the atmosphere (Berlin: Springer-Verlag) p129

  • [1]

    Bradley L C 1992 J. Opt. Soc. Am. B 9 1931

    [2]

    Telle J M, Milonni P W, Hiliman P D 1998 Proc. SPIE 3264 37

    [3]

    Kibllewhite E, Shi F 1998 Proc. SPIE 3353 300

    [4]

    Milonni P W, Thode L E 1992 Applied Optics 31 785

    [5]

    Stephen C R 2010 Nonlinear and Quantum Optics using the Density Matrix (British: Oxford University Press) p43

    [6]

    Temkin R J 1993 J. Opt. Soc. B 10 830

    [7]

    Jelonek M P, Fugate R Q, Lange W J, Slavin A C, Ruane R E, Cleis R A 1994 J. Opt. Soc. Am. A 11 806

    [8]

    Rao R Z 2012 Modern Atmospheric Optics (Beijing: Science Press) p428 (in Chinese)[饶瑞中 2012 现代大气光学(北京: 科学出版社)第428页]

    [9]

    Telle J M, Milonni P W, Hiliman P D 1998 Proc. SPIE 3264 37

    [10]

    Humphreys R A, Bradley L C, Herrmann J 1992 The Lincoln Laboratory Journal 6 45

    [11]

    Zhu W Y, Huang Y B, Qian X M, Rao R Z, Wang Y J 2007 Journal of atmospheric and Eenvironmental Optics 2 451 (in Chinese) [朱文越, 黄印博, 钱仙妹, 饶瑞中, 王英俭 2007 大气与环境光学学报2 451]

    [12]

    Cai D M, Wang K, Jia P, Wang D, Liu J X 2014 Acta Phys. Sin. 63 104217 (in Chinese) [蔡冬梅, 王昆, 贾鹏, 王东, 刘建霞 2014 物理学报 63 104217]

    [13]

    Shi F 2001 Publications of the Astronomical Society of the Pacific 113 366

    [14]

    Ageorges N, Dainty C 2000 Laser Guide Star Adaptive Optics for Astronomy (London: Kluwer Academic Publishers) p59

    [15]

    Qian X M, Zhu W Y, Rao R Z 2008 Acta Photonica Sinica 37 1525

    [16]

    Holzlöhner R, Rochester S M, Calia D B, Budker D, Higbie J M, Hackenberg W 2010 Astronomy & Astrophysics 50 1

    [17]

    Liu X Y, Qian X M, Li Y J, Rao R Z 2014 Chin. Phys. B 23 124213

    [18]

    Rochester S M, Otarola A, Boyer C, Budker D, Ellerbroek B, Holzlöhner R, Wang L 2012 J. Opt. Soc. Am. A 6 832

    [19]

    Strohben J W 1978 Laser beam Propagation in the atmosphere (Berlin: Springer-Verlag) p129

  • [1] 李雨晴, 王洪广, 翟永贵, 杨文晋, 王玥, 李韵, 李永东. 品质因数对TM02模相对论返波管工作模式影响. 物理学报, 2024, 73(3): 035202. doi: 10.7498/aps.73.20231577
    [2] 陈高. 利用三色组合脉冲激光获得孤立阿秒脉冲发射. 物理学报, 2022, 71(5): 054204. doi: 10.7498/aps.71.20211502
    [3] 范思晨, 杨帆, 阮军. 蓝宝石谐振体内的回音壁模电磁场分布. 物理学报, 2022, 71(23): 234101. doi: 10.7498/aps.71.20221156
    [4] 蒋黎英, 易颖婷, 易早, 杨华, 李治友, 苏炬, 周自刚, 陈喜芳, 易有根. 基于单层二硫化钼的高品质因子、高品质因数的四波段完美吸收器. 物理学报, 2021, 70(12): 128101. doi: 10.7498/aps.70.20202163
    [5] 蔡成欣, 陈韶赓, 王学梅, 梁俊燕, 王兆宏. 各向异性三维非对称双锥五模超材料的能带结构及品质因数. 物理学报, 2020, 69(13): 134302. doi: 10.7498/aps.69.20200364
    [6] 谷红明, 黄永清, 王欢欢, 武刚, 段晓峰, 刘凯, 任晓敏. 一种新型光学微腔的理论分析. 物理学报, 2018, 67(14): 144201. doi: 10.7498/aps.67.20180067
    [7] 罗曦, 李新阳, 胡诗杰, 黄奎, 王晓云. 人造钠信标角度非等晕性的实验研究. 物理学报, 2018, 67(9): 099501. doi: 10.7498/aps.67.20172686
    [8] 冯培培, 吴寒, 张楠. 超短脉冲激光烧蚀石墨产生的喷射物的时间分辨发射光谱研究. 物理学报, 2015, 64(21): 214201. doi: 10.7498/aps.64.214201
    [9] 焦新泉, 陈家斌, 王晓丽, 薛晨阳, 任勇峰. 基于新型三环谐振器的诱导透明效应分析. 物理学报, 2015, 64(14): 144202. doi: 10.7498/aps.64.144202
    [10] 张添乐, 黄曦, 郑凯, 张欣梧, 王宇杰, 武丽明, 张晓青, 郑洁, 朱彪. 极化电压对聚丙烯压电驻极体膜压电性能的影响. 物理学报, 2014, 63(15): 157703. doi: 10.7498/aps.63.157703
    [11] 王锋, 陈天江, 雒仲祥, 鲁燕华, 万敏, 彭博, 尹新启. 基于长脉冲光源的钠信标回光特性实验研究. 物理学报, 2014, 63(1): 014208. doi: 10.7498/aps.63.014208
    [12] 李建龙, 冯国英, 周寿桓, 李玮. 单口径相干合成系统激光光束的M2因子研究. 物理学报, 2012, 61(9): 094206. doi: 10.7498/aps.61.094206
    [13] 宋顾周, 马继明, 王奎禄, 周鸣. 厚针孔射线成像品质因数的研究. 物理学报, 2012, 61(10): 102902. doi: 10.7498/aps.61.102902
    [14] 丁燕红, 李明吉, 杨保和, 马叙. Fe15.38Co61.52Cu0.6Nb2.5Si11B9纳米晶软磁合金的交流磁性. 物理学报, 2011, 60(9): 097502. doi: 10.7498/aps.60.097502
    [15] 王灿华, 章礼富, 傅喜泉, 文双春. 宽带啁啾脉冲激光非线性传输过程中的时空微扰研究. 物理学报, 2010, 59(9): 6224-6230. doi: 10.7498/aps.59.6224
    [16] 张琳丽, 徐卓, 冯玉军, 盛兆玄. 负脉冲激励下PLZST电子发射特征及发射机理研究. 物理学报, 2009, 58(6): 4249-4253. doi: 10.7498/aps.58.4249
    [17] 陈 钢, 潘佰良, 毛邦宁, 夏婷婷, 姚志欣. 放电管口径对紫外铜离子激光下能级消激励的影响. 物理学报, 2006, 55(1): 197-201. doi: 10.7498/aps.55.197
    [18] 于德利, 王润文, 陶永祥. 大口径铜蒸气激光器的动力学分析. 物理学报, 2000, 49(2): 247-251. doi: 10.7498/aps.49.247
    [19] 程 成, 何赛灵. 大口径铜蒸气激光“黑心”的优化消除. 物理学报, 2000, 49(7): 1267-1272. doi: 10.7498/aps.49.1267
    [20] 代志勇, 吴锦雷, 刘惟敏, 薛增泉, 吴全德. “冷沉积”的Ag-BaO薄膜在超短脉冲激光作用下的光电发射. 物理学报, 1997, 46(6): 1230-1236. doi: 10.7498/aps.46.1230
计量
  • 文章访问数:  6630
  • PDF下载量:  664
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2014-10-05
  • 修回日期:  2014-11-06
  • 刊出日期:  2015-05-05

/

返回文章
返回