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摘要

空气激光是以空气为增益介质产生的无谐振腔自由空间相干辐射, 具有高准直度、高相干性以及高强度等显著优势. 基于高功率超短激光脉冲非线性传输成丝过程, 可以远程诱导产生空气激光从而为大气遥感探测提供理想光源. 得益于空气激光产生时伴随的原子分子相干激发过程, 空气激光远程探测技术具有高光谱分辨率和高探测灵敏度, 为痕量分子探测、温室气体监测以及工业污染物检测等远程遥感应用提供了有力工具. 本文简单介绍空气激光的物理机制, 着重回顾空气激光远程探测的各种应用并对未来研究做出展望.

关键词:

Abstract

Air-lasing is a cavityless coherent radiation generated in free space from air constituents as gain medium, featuring high collimation, high coherence, and high intensity. Benefited from the long-range filamentation of high-power ultrashort laser pulses propagating in air, the air-lasing can be induced remotely, providing an ideal light source for atmospheric remote sensing and chemical species-resolved detection. Owing to the coherent atomic/molecular excitation process accompanied with the generation of air laser, remote sensing based on air-lasing has high spectral resolution and high detection sensitivity, which recently proved to be a powerful tool for important applications such as in trace molecule detection, greenhouse gas monitoring and industrial pollutant detection. In this short review, the physical mechanism of air lasing is briefly introduced, and various applications of air laser remote sensing are reviewed emphatically, and the future research is prospected.

Keywords:

作者及机构信息

1.
2.

通信作者:程亚,ya.cheng@siom.ac.cn

基金项目:国家重点研发计划(批准号: 2019YFA0705000)和国家自然科学基金(批准号: 12192251, 12134001) 资助的课题

Authors and contacts

1.
2.

Corresponding author:Cheng Ya,ya.cheng@siom.ac.cn

Funds:Project supported by the National Key R&D Program of China (Grant No. 2019YFA0705000) and the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 12192251, 12134001).

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