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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