【摘 要】
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面向机载激光差分吸收雷达对小型轻量化激光光源的应用需求，研制了紧凑型自动调谐脉冲CO2激光器。首先，研究了射频波导腔内光束和自由空间光学斩波光束孔径匹配关系，设计了具有实焦点的腔内光束变换系统，实验验证了斩波器通光孔径对激光脉冲波形的影响。其次，研究了CO2激光器的波长调谐特性，分析了相邻激光谱线光栅衍射角度差，并基于高精度电动转台和金属闪耀光栅，实现了CO2激光器波长自动调谐输出。最后，基于小型
【机 构】
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中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激光与物质相互作用国家重点实验室
【基金项目】
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国家重点研发计划（No.2018YFE0203200）； 吉林省与中科院科技合作项目（No.2021SYHZ0028）； 激光与物质相互作用国家重点实验室基金项目（No.SKLLIM1914,SKLLIM2114）； 中国科学院青年创新促进会（No.2021216）～～；
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面向机载激光差分吸收雷达对小型轻量化激光光源的应用需求，研制了紧凑型自动调谐脉冲CO2激光器。首先，研究了射频波导腔内光束和自由空间光学斩波光束孔径匹配关系，设计了具有实焦点的腔内光束变换系统，实验验证了斩波器通光孔径对激光脉冲波形的影响。其次，研究了CO2激光器的波长调谐特性，分析了相邻激光谱线光栅衍射角度差，并基于高精度电动转台和金属闪耀光栅，实现了CO2激光器波长自动调谐输出。最后，基于小型轻量化模块设计，完成了紧凑型自动调谐脉冲CO2激光器集成。实验结果表明，该激光器在1 kHz条件下运转稳定，脉冲宽度为350 ns，峰值功率为3.7 kW，在9.2～10.7μm范围内测试到30条激光谱线，重量为18 kg，本文研究为机载激光差分吸收雷达提供了一种小型化探测光源。
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