地球大気環境観測用アイセーフ多波長レーザ光源の開発

用于全球大气环境观测的人眼安全多波长激光光源的研制

• 批准号: 06650052
• 负责人: 斉藤 保典
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Shinshu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06650052/
• 关键词: 地球大気環境観測; アイセーフレーザ; 多波長レーザ; ライダー

地球大気環境観測用ライダーシステムの光源の開発を行った。特に、目の安全性に優れたアイセーフ波長の1.54umで発振が可能なレーザ光源を設計・製作し、動作実験結果に基づきその有効性を確認した。製作したシステムは、YAGレーザ(波長1.06um、エネルギー250mJ、パルス幅7ns)、自作の誘導ラマン散乱用高圧メタンセル(長さ1.5m、内径38.4mm、透過率88%、最大圧力の30kg/cm^2)、ガス配管・圧力制御系、検出・計測系より成る。誘導ラマン散乱によりアイセーフ波長の1.54umを得ることが主目的ではあるが、この波長以外にも812nm(近赤外)、656nm(赤)、551nm(緑)の出力を確認した。出力強度は短波長になるにつれて減少する傾向を示した。YAGレーザの1.06umを含めると、地球大気環境観測には合計5つの多波長の使用が考えられる。このことは、波長依存特性を利用したエアロゾルの粒系分布や構造把握などの観測において特に有用と考えられる。1.54umに特に注目し、YAGレーザエネルギーおよびメタン圧力を変化させて変換効率の測定を行った。入射エネルギーの増加に従って変換効率も増加したが、120mJ以上では飽和の傾向を示した。また圧力が高いほど低い入射エネルギーからでも出力が得られた。変換効率の繰り返し依存の実験結果では3Hzに最適値があることが示された。繰り返し3Hz、22kg/cm^2、200mJの条件で、最大変換効率25%(49mJ)が得られた。これらの値は、地球大気環境観測用ライダーシステムの光源として十分な値であり、今後はライダーシステムの受信系・信号処理系の製作終了後、観測へと進んでいく予定である。

The development of light sources for measuring the environment of the earth In particular, the safety of the target is optimized, and the wavelength of 1.54 um is transmitted. The design, manufacture, operation and effectiveness of the light source are confirmed. Production of the system, YAG laser (wavelength 1.06 um, wavelength 250mJ, wavelength 7ns), self-induced scattering high pressure equipment (length 1.5 m, inner diameter 38.4 mm, transmittance 88%, maximum pressure 30kg/cm^2), piping, pressure control system, detection and measurement system. Inductive scattering wavelength of 1.54 nm, output of 812nm(near red), 656nm(red) and 551nm(green). The intensity of output decreases with the increase of wavelength. YAG wavelength of 1.06um, Earth atmosphere environment measurement, total 5 wavelengths and use of multi-wavelength. The wavelength dependence of the particle size distribution and the structure of the particle size distribution are studied. 1.54 um special focus, YAG laser, laser beam, laser beam The incidence rate increases with the increase of the frequency, and the saturation tendency is shown above 120mJ. High pressure, low pressure, high pressure, high pressure, low pressure, high pressure, high pressure, low pressure, high pressure, low pressure, high pressure, high pressure, low pressure, low pressure, high pressure, low pressure, low pressure, high pressure, low pressure, low The actual results show that the stability of the conversion efficiency depends on the optimal value of 3Hz. 3Hz, 22kg/cm^2, 200mJ, maximum conversion efficiency of 25%(49mJ). After the completion of the signal receiving system and signal processing system for the measurement of the earth's atmospheric environment, the measurement and progress will be predetermined.