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中国激光
中国激光

周炳琨

月刊

0258-7025

cjl@siom.ac.cn

021-69918427

201800

上海市嘉定区清河路390号 上海800-211邮政信箱

中国激光/Journal Chinese Journal of LasersCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是我国唯一全面反映激光领域最新成就的专业学报类期刊。主要发表我国在激光、光学、材料应用及激光医学方面卓有成就的科学家的研究论文。涉及领域包括激光器件、新型激光器、非成性光学、激光在材料中的应用、激光及光纤技术在医学中的使用，锁模超短脉冲技术、精密光谱学、强光物理、量子光学、全息技术及光信息处理。
正式出版
收录年代

    KDP类晶体快速生长技术研究进展(特邀)

    齐红基邵建达王斌吴福林...
    173-180页
    查看更多>>摘要：从技术路线、生长设备和工艺优化3个方面简述KDP类晶体快速生长领域的研究进展。通过生长集成控制系统的研制、循环过滤系统的优化升级，以及晶体生长实时监控系统、大尺寸KDP类晶体线切割设备、高精密退火设备的研发，实现晶体生长、切割、退火的全链路突破;通过数值模拟仿真优化晶体生长浓度场，实现晶体稳定良好的生长，利用精密热退火进一步提高晶体的光透过性能和抗激光损伤性能。针对晶体柱锥交界面影响高功率激光光束质量的问题，提出长籽晶快速生长法，从锥区限制生长发展到自由生长进行不断改进优化，不断地改善晶体生长流场结构，提高晶体损伤性能。

    KDP类晶体长籽晶快速生长集成化

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    星载激光雷达遥感技术进展与发展趋势(特邀)

    陈卫标刘继桥竹孝鹏毕德仓...
    181-200页
    查看更多>>摘要：星载激光雷达遥感技术，作为主动光学遥感手段，具有高垂直分辨率、高探测精度、全天时测量等优势，能获取一些传统被动光学或者微波遥感无法获得的信息。随着激光器及探测技术的进步，发展了不同探测体制的星载激光遥感技术，这些技术先后在深空探测和对地观测等多个领域得到重要应用。星载激光遥感技术的主要应用包括行星和月球的三维高程测量，地球大气云和气溶胶三维廓线、大气三维风场、温室气体浓度及海洋立体剖面等的测量，并先后在多个空间任务中得到了有效验证。对于一些重要应用领域的高精度测量，星载激光遥感技术是唯一有效的方法。星载激光雷达的长寿命和高测量精度在轨得到了验证，使得星载激光遥感技术从空间演示验证逐渐实现业务化运行，将在未来的陆地测绘、气候、气象研究及环境监测中发挥重要作用。最近20年，中国星载激光雷达遥感技术发展迅速，在多个领域取得国际领先的创新成果，包括星载温室气体二氧化碳探测激光雷达和高光谱气溶胶探测激光雷达等，正在服务国家重大应用，为国际星载光学主动遥感作出了重要贡献。

    星载激光遥感激光高度计多普勒测风激光雷达差分吸收激光雷达气溶胶后向散射激光雷达

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    空间冷原子钟技术

    项静峰任伟邓思敏达刘亮...
    201-222页
    查看更多>>摘要：空间冷原子钟作为在空间环境运行的高精度原子钟，在导航定位、深空探测和基础物理研究等领域展现出巨大的应用潜力。20世纪90年代以来，随着中性原子激光冷却技术的发展，喷泉冷原子钟得以实现并将频率稳定度和准确度从以往铯束原子钟的10-14量级提高到10-16量级。法国、美国和中国均提出了在微重力环境下运行高精度冷原子钟的计划。在中国载人航天工程的支持下，2016年上海光学精密机械研究所研制的天宫二号空间冷原子钟在国际上首次实现了在轨运行。欧盟的空间光钟项目于2007年获得欧洲航天局资助，目前实验室中的冷原子光钟的频率不确定度与稳定度都达到了 10-18量级。随着空间光钟技术的不断发展，美国、欧盟和中国分别提出了基于空间光钟的不同实验项目建议。本文首先介绍冷原子微波钟与冷原子光钟的技术基础，然后通过概述国内外空间冷原子钟计划的任务特点、关键技术和项目进展，阐述了空间冷原子钟在基础物理和导航定位中的作用，并展望了未来高精度原子钟技术的发展方向。

    冷原子原子钟光钟频率稳定度频率不确定度空间站

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    卫星激光通信技术发展现状与趋势分析

    侯霞刘哲绮常亦迪鲁绍文...
    223-236页
    查看更多>>摘要：详细地梳理了国内外卫星激光通信技术的发展现状，重点介绍了欧洲、美国、日本和中国近几年在卫星激光通信领域的研究现状。在对当今卫星激光通信技术应用需求和技术难点等加以介绍的基础上，分析了捕获跟踪瞄准、调制解调、大气湍流抑制、抗干扰链路维持等关键技术的实现途径和应用挑战。最后结合目前的航天工程以及社会需求，对卫星激光通信技术的发展趋势进行了展望。

    光通信卫星激光通信捕获跟踪瞄准大气湍流空间信息网络

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    中国空间站超冷原子物理实验柜设计与验证

    李琳熊炜汪斌方苏...
    237-247页
    查看更多>>摘要：2022年10月31日，中国空间站超冷原子物理实验柜(超冷柜)搭载梦天实验舱被发射至中国空间站并开始在轨运行，其主要目标是以87Rb玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)为工作物质，利用微重力环境优势获得pico-Kelvin(pK)量级的超冷原子，建设具有超低温和适合长时间精密测量的开放实验系统。本文主要报道了超冷柜的方案设计及其地面验证实验，集成后的超冷柜包含物理系统、冷却激光系统、光阱光晶格激光系统、科学电控系统以及实验柜支撑系统，其外部尺寸为1820mm×1050mm×815 mm。在地面测试过程中，利用光阱蒸发冷却技术制备BEC，其原子数超过了 1×105，温度小于30 nK;利用两级交叉光束冷却(TSCBC)技术可以将冷原子的温度进一步降低到2。4 nK，通过实验验证了超冷柜飞行件在轨实现极低温超冷原子量子简并气体的可行性。

    玻色-爱因斯坦凝聚超冷原子微重力环境中国空间站

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    透过散射介质光学成像技术的研究进展

    卞耀明司徒国海
    248-275页
    查看更多>>摘要：视觉是人类获取信息的重要手段，因此获取视觉信息的成像技术是医学检测、深海探测、国民安防中的主要技术之一。但是当成像链路中存在散射介质的时候，很多场景下的成像深度受限且质量受损，例如生物组织、浑浊水体、大气雨雾等。散射成像作为解决这类问题的关键方法，针对不同的散射成像场景，按照是否采用主动光照明可以分为主动和被动两种不同的成像模式。在不同模式下，根据散射光的形成原理和物理建模，综述了提取弹道光和利用散射光的散射成像技术，并介绍了深度学习在两种模式下的相关应用实例。最后，从前端光学调制和后端算法处理两个方向的发展趋势，展望了散射成像技术的突破路线。

    散射成像主动模式被动模式提取弹道光利用散射光大气散射模型

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    机载激光测深技术及应用

    贺岩陶邦一俞家勇徐广袖...
    276-306页
    查看更多>>摘要：经过近60年的发展，机载激光测深技术已经得到业务化应用，成为近岸浅水区域海陆一体化测绘的首选手段。回顾机载激光测深系统发展、数据处理方法、新技术使用和技术应用方面的进展，并对机载激光测深技术的未来发展趋势进行探讨。

    机载激光测深光子计数多波长激光海陆波形分类回波提取斜距校正

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    用于海洋颗粒有机碳探测的高重复频率三波长激光器

    马浩达马剑陆婷婷贺岩...
    307-314页
    查看更多>>摘要：研制了用于海洋颗粒有机碳(POC)高光谱探测雷达的激光源，采用稳频种子源结合光纤固体混合放大技术和非线性频率变换技术，获得了高重复频率多波长激光输出。采用1064 nm单频分布式反馈(DFB)半导体激光器作为种子源，通过碘分子吸收池，实现了对种子激光频率的稳定控制。种子激光经连续光纤放大后，用声光调制器将其斩波为重复频率为5 kHz的纳秒脉冲激光，再通过光纤固体混合级联放大、Ⅰ类相位匹配三硼酸锂(LBO)晶体倍频及Ⅱ类相位匹配LBO晶体和频，实现了 355 nm激光输出。利用355 nm激光泵浦基于偏硼酸钡(BBO)晶体的光参量振荡器(OPO)，最终获得了 486 nm蓝光输出。当OPO光-光转换效率为26。9％时，三波长激光输出对应的单脉冲能量分别为 2。24 mJ@1064 nm、0。53 mJ@532 nm、0。70 mJ@486 nm，脉冲宽度分别为 17。0 ns@1064 nm、5。0 ns@532 nm、6。9 ns@486 nm。

    激光器蓝光激光器单频三倍频光参量振荡海洋探测

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    基于光学技术的新一代全球导航定位定时系统架构

    杨飞陈迪俊韩申生蔡海文...
    315-324页
    查看更多>>摘要：全球导航卫星系统(GNSS)已经深入现代信息化智能化社会的方方面面，发挥了巨大作用。充分发挥光频参考、自由空间激光链路等光学技术优势有助于解决其进一步发展所面临的地面依赖、精度提升等问题。美国、德国、中国分别提出了基于光链路的时空参考(O-STR)、第三代全球导航定位系统(Kepler)、基于光学技术的新一代全球导航定位定时系统(O-GNSS)等概念。对基于光学技术的新一代全球导航定位定时系统的总体设计、关键技术等进行分析，综述了主要的研究进展，为推动我国时空基准和导航定位定时方面的技术发展提供参考。

    遥感全球导航定位定时光频参考空间激光链路

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    冷原子微波频标的原理与发展

    魏荣李耀汪凌珂吕德胜...
    325-341页
    查看更多>>摘要：以原子喷泉为代表的冷原子微波频标近年来取得了飞速发展。基于激光冷却技术的喷泉钟通过原子的抛体运动实现Ramsey干涉，其鉴频谱线约1 Hz的窄线宽和优异的信噪比使得喷泉频标的长期稳定度和不确定度达到了 10-16，其优异的稳定度指标也对振荡器提出了更高要求。基于光频标技术发展的光生微波可以实现10-15的秒稳定度，从而使喷泉钟的稳定度达到了量子投影噪声极限。通过将性能优异的喷泉钟引入守时钟组，世界原子时的频率精度达到了约2×10-16。除了地面应用外，冷原子频标还进入空间，获得了优异的性能指标，并将在导航定位和科学研究等领域发挥重要作用。中国科学院上海光学精密机械研究所在喷泉频标、光生微波等冷原子微波频标领域开展了系统研究，技术指标达到了国际先进水平，并实现了国际首台空间冷原子钟在轨运行。

    时间频率喷泉频标稳定度B类不确定度空间冷原子钟光生微波

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