(一)千赫兹卫星激光测距系统控制部分
2009年7月1日,长春人造卫星观测站与北京工业大学合作,进行千赫兹卫星激光测距,首次正式向国际数据中心发布千赫兹卫星激光测距数据。
图1. BeaconC卫星的观测界面图
图2为千赫兹观测数据处理截面图,成功获得79669个数据观测点。
图2 千赫兹观测数据处理截面图
长春站自行研制的软、硬件千赫兹卫星激光测距控制系统运行稳定,能够成功完成卫星激光测距任务,实现千赫兹卫星激光测距的关键技术。证明我站软、硬件系统已达到世界领先水平。
(二)千赫兹卫星激光测距------激光器部分
本次千赫兹卫星激光测距中,激光器为北京工业大学激光工程研究院自行研制的半导体泵浦KHZ皮秒激光器,采用半导体泵浦SESAM锁模技术和半导体泵浦再生放大技术,实现脉冲宽度15ps,单脉冲能量大于1.8mJ@1000Hz,平均功率大于1.8W的532nm皮秒激光输出。
图3为激光器实物图,整机长度550mm,宽度263mm,高130mm,激光器整体密封,可在于恶劣的环境下工作。
图3 千赫兹皮秒激光器实物图
其输出光斑的能量分布如图4所示,光束质量采用相干公司COHU47光束质量分析仪测量,输出光斑直径2.5mm。
图4 千赫兹皮秒激光器输出光脉冲能量分布
其具有良好的光束质量,脉冲-脉冲稳定性和指向稳定性,其输出光脉冲的波形如图5所示(ch3所示波形)。
图5 输出光脉冲波形
采用相干公司3sigma功率计对激光器的输出功率进行了长达12小时不间断功率稳定性测试,如图6所示。
图6 千赫兹皮秒激光器12小时不间断稳定性测试
证明北京工业大学激光工程研究院自行研制的半导体泵浦KHz皮秒激光器可以用于千赫兹卫星激光测距。