星地激光时间比对原理样机及地面模拟比对试验

介绍了中国科学院上海天文台为开展星地激光时间比对研制的激光时差测量仪原理样机的性能,以及采用此原理样机进行地面模拟比对试验的结果,时差测量平均精度达到196 ps,相对频率差的测量精度达到1．2×10^-13／2800s．     

星载激光反射器阵列的有效反射面积分布的计算

星载激光反射器的有效反射面积直接影响卫星激光测距的回波强度, 反射器阵列的形状决定了有效反射面积的分布. 推导了星载不同倾角的角反射器在不同天区的有效反射面积的计算公式, 并以神舟四号轨道舱的类圆台形的激光反射器阵列为例, 给出了有效反射面积分布的数值计算结果.     

多波长卫星测距的Raman激光系统

为了研制用于多波长卫星激光测距的激光系统, 中国科学院上海天文台与捷克技术大学的联合研究组, 在Prague实验室用Nd:YAG主被动锁模激光器产生的倍频0.53 mm(脉冲能量35 mJ, 脉宽35 ps)绿光抽运特制的1 m长Raman盒中的高压H₂, 研究一阶频移光的转换效率与光束的空间特性. 得到了一阶Stokes光(0.68 mm): 7 mJ(单脉冲), 光束发散角40″, 空间抖动角小于4″. 一阶反Stokes光(0.43 mm): 2 mJ(单脉冲), 光束发散角56″, 空间抖动角小于4″. 出射光中还有0.53 mm的绿光: 10 mJ(单脉冲), 光束发散角40″, 空间抖动角小于7″. 还用激光测距方程分别估算了用Raman产生的多波长激光的回波探测概率,结果表明所研制的该激光系统可以进行卫星实测. 该Raman激光系统将装备于中国科学院上海天文台的卫星激光测距站进行多波长卫星测距研究.     

高精度千赫兹重复频率卫星激光测距系统及实测结果

千赫兹重复频率激光测距具有目标捕获快、回波数多、测距精度高、标准点数据密度高等优点, 已成为国际激光测距技术的发展趋势. 针对千赫兹激光测距系统, 中国科学院上海天文台采用皮秒脉宽千赫兹频率激光器和高精度事件计时器, 研制了纳秒级控制精度的事件模式距离门控及后向散射避免电路, 设计开发高实时性控制软件和数据预处理软件, 建立了高精度千赫兹重复频率卫星激光测距系统, 实现了从低轨到中高轨卫星千赫兹重复频率常规观测和低轨道卫星白天测距, 测距精度7~12 mm, 并在国际上首先实现了同步轨道卫星千赫兹重复频率激光测距. 与低重复频率激光测距相比, 激光测距有效回波数和标准点数据密度有数量级增加, 测距精度也有了一定的提高.