一、发展概述
激光测距研究室从1982年开展卫星激光测距（Satellite Laser Ranging-SLR）研究工作。1985年，改造成第三代卫星激光测距系统。1987年，首次观测到地球动力卫星LAGEOS。1991年，对激光测距系统进行了改造，通过改进了软件系统中的预报、跟踪、数据采集、处理、发送等功能，实现了计算机全自动控制，并采用微光摄像技术进行卫星监视，观测数据的数量和质量有了明显提高。1997年，完成单光子探测升级改造，采用可补偿的C-SPAD单光子雪崩二极管，同时更新了外围设备，使SLR的系统性能、观测精度与数据量有了很大提高，单次测距精度由原来的6厘米左右提高到2厘米，标准点精度达到5毫米左右，系统的长期稳定性由4厘米提高到1厘米以下，观测数量从1000多圈增加到3000圈以上，整体性能进入国际先进行列。2006年，采用事件计时器取代了时间间隔计数器，为KHz激光测距奠定了基础。
2007年，长春人造卫星观测站执行国家重大科技基础设施建设项目“中国大陆构造环境监测网络长春站SLR项目改造”，对原有的激光测距系统进行升级改造，国内首次应用事件计时器，提高了观测频率。2009年，在技术上取得了重大突破，利用自主研发的软、硬件系统，采用美国1KHz皮秒激光器成功实现了常规KHz卫星激光测距和白天测距，大大提高了激光测距系统的测距能力和水平，成为国际上少数具备白天常规KHz卫星激光测距能力的台站之一，全年观测数据量超过6000圈。2012年，将近地靶应用到SLR系统中，提高测距系统的稳定性。将WAT-120N+应用到测距系统中，取代原微光摄像（ICCD）系统，显著提高监视星等能力，观测远地星的能力明显提高。同年首次实现了白天常规激光光尖的监视，有效提高了长春站白天测距能力。2014年，将激光测距技术应用于非合作目标中，采用重复频率500Hz、功率30W的纳秒激光器，实现空间碎片激光测距。
目前，SLR系统探测能力达到40000公里，单次测量精度小于1.5cm，并实现对所有的国际联测卫星进行二十四小时的跟踪观测，年观测数据最多超过19000圈，观测成绩位居世界第二位，被国际激光测距服务组织公认为国际上性能最强的四个台站之一。
二、研究方向
激光测距研究室着眼于国家空间安全的应用天文研究，向完善观测技术和手段、拓展观测技术的应用范围、开展观测数据处理及应用等方向转变，应用各种方法和手段提高观测数据量、测距精度及稳定性，提高激光测距系统的自动化程度，将激光测距技术拓展到非合作空间目标、天基激光测距、月球激光测距、月球激光通信、时间比对、偏振探测等研究领域，提高激光测距技术应用范围。
（1）高重复频率激光测距数据应用和分析研究
针对高重复频率激光测距数据，开展海量数据的处理、分析和应用，以及卫星姿态的研究，为卫星激光测距数据应用提供更广阔空间。
（2）非合作目标激光测距技术及数据应用研究
拓展激光测距研究对象，开展非合作目标激光测距技术研究，利用空间碎片数据进行轨道确定、姿态分析、材料分析等研究。
（3）月球激光测距技术研究
延伸激光测距作用距离，开展月球激光测距，为月球科学、基础引力理论、重力理论、引力波等研究提供重要数据。
（4）月球激光通信技术研究
基于激光测月技术和激光测月设备，开展月球链路激光通信技术研究，可以实现高速率月地激光通信，突破月地激光系统的极窄信标捕获、跟踪及高灵敏度接收等关键技术。
（5）高精度激光时间比对
基于中国-阿根廷SLR站，分析影响激光时间比对精度的误差源，建立误差修正模型，掌握SLR系统时延校准方法，完成大气信道对激光脉冲时域展宽特性的仿真，实现近距离地面站激光时间比对及传递。
（6）天基激光测距技术研究
将激光测距技术应用于天基平台上，用于卫星之间的精确距离确定、时间传递、时间比对等。
（7）偏振探测技术研究
探索偏振探测技术在天文观测中的应用，开发可见光和红外偏振探测技术，进一步完善偏振探测的模型仿真和应用研究。
三、主要设备
（1）60厘米卫星激光测距仪
（2）1米激光通讯望远镜
（3）美国PI高重复频率皮秒激光器
（4）大恒高重复频率皮秒激光器
（5）30W高功率纳秒激光器
（6）50W高功率纳秒激光器
四、成果与获奖情况
近年来，研究室成员主持国家自然科学基金10余项、国家级JMRH改造项目4项、省部级项目多项、中央财政专项及院内项目10余项、横向课题40余项，3人入选中科院人才项目“青年创新促进会会员”。在国内外知名期刊发表学术论文50余篇，获国家专利授权6项，软件著作权18项。长期与国内外高校与研究院所开展合作研究工作。
近年来，研究室成员曾获得多项奖励，获得总装备部科技进步集体二等奖、吉林省突出贡献中青年专业技术人才、吉林省拔尖创新人才、“CHAMP Laser Tracking Award”、吉林省直机关青年五四奖章、中国载人航天工程办公室授予天宫一号再入应对任务突出贡献奖励、吉林省职工创新能手称号、长春分院“青年先锋”称号、吉林省科技进步一等奖、吉林省科技进步二等奖、吉林省科技进步三等奖等。
五、科研力量
目前激光测距研究室共有研究人员14人，其中研究员1人，副研究员2人，助理研究员2人，工程师3人。
五、联系方式
联系人：董雪
单 位：中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站
地 址：吉林省长春市净月潭西山
邮 编：130117
电 话：0431-81102120
E-mail：dongx@cho.ac.cn
