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

在采用注入鎖頻技術的激光雷達發(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行、長脈沖輸出的特點，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波段有關脈沖光纖環(huán)形激光器的報道多采用被動調Q方式。被動調Q激光器具有結構簡單的優(yōu)點，但其脈沖重復率和脈沖寬度往往不可控，這導致其不適于在注入鎖頻技術中使用。

為了避免被動調Q技術的上述缺陷，哈爾濱工業(yè)大學航天學院鞠有倫教授課題組采用主動調Q方式，利用自由空間聲光調制器實現了穩(wěn)定工作在2 μm波段的摻銩光纖環(huán)形激光器。相關研究成果發(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：基于自由空間結構的主動調Q摻銩光纖環(huán)形激光器實驗裝置示意圖。在100 Hz重復頻率下，腔長為12 m時，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Q技術相比，主動調Q激光器在重復頻率、脈沖寬度等激光器性能上都可得到較好的穩(wěn)定控制。而聲光調制器是實現主動調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]到自由空間聲光調制器在2 μm波段具有更高的損傷閾值，更有利于實現高能量脈沖輸出，該課題組利用其搭建了摻銩光纖環(huán)形激光器。

在100 Hz重復頻率下，腔長為6.68 m時，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光纖增加至12 m后，在相同脈沖能量下，輸出脈沖寬度達到了382 ns。

鞠有倫教授表示，該項研究結果初步解決了在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)形激光器各項參數進一步優(yōu)化，使其最終有望應用于多普勒相干激光雷達系統(tǒng)。

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