探測精度可謂是激光雷達(dá)（LIDAR）系統(tǒng)的命脈所在，高精度一直是LIDAR技術(shù)不渝的追求。對于多普勒相干激光雷達(dá)，提高探測精度的有效途徑之一便是實(shí)現(xiàn)其發(fā)射源的長脈沖輸出。

在采用注入鎖頻技術(shù)的激光雷達(dá)發(fā)射源中，脈沖寬度主要受從激光器(slave laser)控制。脈沖光纖環(huán)形激光器具有單向運(yùn)行、長脈沖輸出的特點(diǎn)，因此可作為理想的從激光器在注入鎖頻激光器中使用。

目前，在2 μm波段有關(guān)脈沖光纖環(huán)形激光器的報(bào)道多采用被動調(diào)Q方式。被動調(diào)Q激光器具有結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點(diǎn)，但其脈沖重復(fù)率和脈沖寬度往往不可控，這導(dǎo)致其不適于在注入鎖頻技術(shù)中使用。

為了避免被動調(diào)Q技術(shù)的上述缺陷，哈爾濱工業(yè)大學(xué)航天學(xué)院鞠有倫教授課題組采用主動調(diào)Q方式，利用自由空間聲光調(diào)制器實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定工作在2 μm波段的摻銩光纖環(huán)形激光器。相關(guān)研究成果發(fā)表在Chinese Optics Letters2016年第9期上（W. Liu, et al.,Actively Q-switched ring Tm-dopedfiber laser with free space structure ）。

圖片說明：基于自由空間結(jié)構(gòu)的主動調(diào)Q摻銩光纖環(huán)形激光器實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。在100 Hz重復(fù)頻率下，腔長為12 m時(shí)，獲得了單脈沖能量為150 μJ、脈沖寬度為382 ns的脈沖激光輸出。

與被動調(diào)Q技術(shù)相比，主動調(diào)Q激光器在重復(fù)頻率、脈沖寬度等激光器性能上都可得到較好的穩(wěn)定控制。而聲光調(diào)制器是實(shí)現(xiàn)主動調(diào)Q的慣常選擇，它主要有光纖耦合式和自由空間式兩種類型?？紤]到自由空間聲光調(diào)制器在2 μm波段具有更高的損傷閾值，更有利于實(shí)現(xiàn)高能量脈沖輸出，該課題組利用其搭建了摻銩光纖環(huán)形激光器。

在100 Hz重復(fù)頻率下，腔長為6.68 m時(shí)，這一激光器系統(tǒng)獲得了單脈沖能量150 μJ、脈沖寬度207 ns的脈沖激光輸出；在將激光器的腔長通過傳導(dǎo)光纖增加至12 m后，在相同脈沖能量下，輸出脈沖寬度達(dá)到了382 ns。

鞠有倫教授表示，該項(xiàng)研究結(jié)果初步解決了在2 μm波段注入鎖頻激光器中從激光器輸出脈沖寬度較窄的問題。下一階段的工作將對摻銩光纖環(huán)形激光器各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)一步優(yōu)化，使其最終有望應(yīng)用于多普勒相干激光雷達(dá)系統(tǒng)。