Lumispot Technology Co., Ltd., tuginedes aastatepikkusele uurimis- ja arendustegevusele, töötas edukalt välja väikese suurusega ja kerge impulsslaseri, mille energia on 80 mJ, kordussagedus 20 Hz ja inimsilmale ohutu lainepikkus 1,57 μm. See uurimistulemus saavutati KTP-OPO vestlusefektiivsuse suurendamise ja pumbaallika dioodlaseri mooduli väljundi optimeerimisega. Katsetulemuste kohaselt vastab see laser laiale töötemperatuuri nõudele vahemikus -45 ℃ kuni 65 ℃ suurepärase jõudlusega, saavutades Hiinas kõrgtaseme.
Pulsed Laser Rangefinder on kauguse mõõtmise instrument, mille eeliseks on sihtmärgile suunatud laserimpulss, millel on ülitäpse kauguse määramise võime, tugev häiretevastane võime ja kompaktne struktuur. Toodet kasutatakse laialdaselt insenerimõõtmises ja muudes valdkondades. Seda impulsslaseriga kaugusmõõtmise meetodit kasutatakse kõige laialdasemalt kaugmõõtmise rakendamisel. Selles pikamaa kaugusmõõturis on eelistatavam valida suure energia ja väikese kiire hajumise nurgaga tahkislaser, kasutades nanosekundiliste laserimpulsside väljastamiseks Q-lülitustehnoloogiat.
Impulsslaseriga kaugusmõõtja asjakohased suundumused on järgmised:
(1) Inimsilmale ohutu laserkaugusmõõtja: 1,57 um optiline parameetriline ostsillaator asendab järk-järgult traditsioonilise 1,06 um lainepikkusega laserkaugusmõõturi asukohta enamikus kaugusmõõtmisväljades.
(2) Väikese suurusega ja kerge miniatuurne kauglaserkaugusmõõtur.
Tänu tuvastus- ja pildistamissüsteemi jõudluse paranemisele on vaja kauglaserkaugusmõõtjaid, mis suudavad mõõta väikeseid sihtmärke suurusega 0,1 m² üle 20 km. Seetõttu on kiireloomuline uurida suure jõudlusega laserkaugusmõõtjat.
Viimastel aastatel on Lumispot Tech teinud jõupingutusi 1,57 um lainepikkusega silmadele ohutu, väikese kiire hajutamisnurga ja suure töövõimega tahkislaseri uurimise, projekteerimise, tootmise ja müügi nimel.
Hiljuti töötas Lumispot Tech välja 1,57 um silmadele ohutu lainepikkusega õhkjahutusega laseri, millel on kõrge tippvõimsus ja kompaktne struktuur, mis tuleneb praktilisest nõudlusest miniseerimise kauglaserkaugusmõõturi uurimisel. Pärast katset näitab see laser laiaulatuslikku rakendusvõimalused, suurepärase jõudlusega, tugeva keskkonnaga kohanemisvõimega laias töötemperatuuri vahemikus -40 kuni 65 kraadi Celsiuse järgi,
Järgmise võrrandi, muu võrdlusaluse fikseeritud kogusega, parandades tippväljundvõimsust ja vähendades kiire hajumise nurka, võib see parandada kaugusmõõturi mõõtmiskaugust. Selle tulemusena on 2 tegurit: tippväljundvõimsuse väärtus ja väikese kiire hajutamisnurgaga kompaktne struktuurlaser õhkjahutusfunktsiooniga võtmeosa, mis otsustab konkreetse kaugusmõõtja kauguse mõõtmise võime.
Inimsilmale ohutu lainepikkusega laseri realiseerimise põhiosa on optilise parameetrilise ostsillaatori (OPO) tehnika, sealhulgas mittelineaarse kristalli võimalus, faaside sobitamise meetod ja OPO interiooli struktuuri disain. Mittelineaarsete kristallide valik sõltub suurest mittelineaarsest koefitsiendist, kõrgest kahjustuskindluse lävest, stabiilsetest keemilistest ja füüsikalistest omadustest ning küpsetest kasvutehnikatest jne, faaside sobitamine peaks olema ülimuslik. Valige mittekriitilise faasi sobitamise meetod suure vastuvõtunurga ja väikese lahkumisnurgaga; OPO õõnsuse struktuur peaks usaldusväärsuse tagamisel arvestama efektiivsuse ja kiire kvaliteediga. KTP-OPO väljundi lainepikkuse muutumise kõver faasisobitusnurgaga, kui θ=90°, suudab signaaltuli inimsilma täpselt ohutult väljastada. laser. Seetõttu lõigatakse kavandatud kristall mööda ühte külge, nurga sobitamine on θ=90°, φ=0°, see tähendab klassi sobitamise meetodit, kui kristalli efektiivne mittelineaarne koefitsient on suurim ja dispersiooniefekt puudub. .
Tuginedes ülaltoodud probleemi põhjalikule kaalumisele, kombineerituna praeguse kodumaise lasertehnika ja -seadmete arengutasemega, on optimeerimise tehniline lahendus järgmine: OPO võtab kasutusele II klassi mittekriitilise faasisobivuse välise õõnsusega kaheõõnsusega KTP-OPO. disain; 2 KTP-OPO-d asetsevad vertikaalselt tandemstruktuuris, et parandada muundamise tõhusust ja laseri töökindlust, nagu on näidatudJoonis 1Eespool.
Pumba allikas on ise uuritud ja välja töötatud juhtiv jahutusega pooljuhtlaseri massiiv, mille töötsükkel on maksimaalselt 2%, ühe baari tippvõimsus 100 W ja kogu töövõimsus 12 000 W. Täisnurkne prisma, tasapinnaline kõikepeegeldav peegel ja polarisaator moodustavad kokkuvolditud polarisatsiooniga seotud väljundresonantsõõnsuse ning täisnurkset prismat ja laineplaati pööratakse soovitud 1064 nm laserühenduse väljundi saamiseks. Q-modulatsioonimeetod on rõhu all olev aktiivne elektro-optiline Q-modulatsioon, mis põhineb KDP-kristallidel.
Joonis 1Kaks järjestikku ühendatud KTP kristalli
Selles võrrandis on Prec väikseim tuvastatav töövõimsus;
Tursk on töövõimsuse maksimaalne väljundväärtus;
D on vastuvõtva optilise süsteemi ava;
t on optilise süsteemi läbilaskvus;
θ on laseri kiirgava kiire hajumise nurk;
r on sihtmärgi peegeldussagedus;
A on sihtmärgi ekvivalentne ristlõikepindala;
R on suurim mõõtmisvahemik;
σ on atmosfääri neeldumistegur.
Joonis 2: kaarekujuline riba massiivi moodul enesearenduse kaudu,
mille keskel on YAG kristallpulk.
TheJoonis 2on kaarekujulised vardavirnad, mis asetavad YAG-kristallvardad mooduli sees laserkandjaks kontsentratsiooniga 1%. Laseri külgliikumise ja laserväljundi sümmeetrilise jaotuse vahelise vastuolu lahendamiseks kasutati LD massiivi sümmeetrilist jaotust 120 kraadise nurga all. Pumba allikas on 1064 nm lainepikkus, kaks 6000 W kõverat massiivi varraste moodulit järjestikuses pooljuhtide tandempumbas. Väljundenergia on 0-250 mJ, impulsi laius umbes 10 ns ja raske sagedus 20 Hz. kasutatakse volditud õõnsust ja 1,57 μm lainepikkusega laser väljastatakse pärast tandem-KTP mittelineaarset kristalli.
Graafik 31,57 um lainepikkusega impulsslaseri mõõtmete joonis
Graafik 4:1,57 um lainepikkusega impulsslaseri prooviseadmed
Graafik 5:1,57 μm väljund
Graafik 6:Pumba allika muundamise efektiivsus
Laserenergia mõõtmise kohandamine kahe lainepikkuse väljundvõimsuse mõõtmiseks. Alltoodud graafiku kohaselt oli energiaväärtuse tulemus keskmine väärtus, mis töötas sagedusel 20 Hz 1-minutise tööperioodiga. Nende hulgas on 1,57 um lainepikkusega laseri genereeritud energial 1064 nm lainepikkusega pumba allikaenergia seos. Kui pumba allika energia on 220 mJ, on 1,57 um lainepikkusega laseri väljundenergia võimeline saavutama 80 mJ, konversioonimääraga kuni 35%. Kuna OPO signaaltuli genereeritakse põhisagedusvalguse teatud võimsustiheduse mõjul, on selle läviväärtus kõrgem kui 1064 nm põhisagedusvalguse läviväärtus ja selle väljundenergia suureneb kiiresti pärast seda, kui pumpamisenergia ületab OPO läviväärtuse. . OPO väljundenergia ja efektiivsuse seos põhisagedusega valguse väljundenergiaga on näidatud joonisel, millelt on näha, et OPO muundamise efektiivsus võib ulatuda kuni 35%.
Lõpuks on võimalik saavutada 1,57 μm lainepikkusega laserimpulsi väljund energiaga üle 80 mJ ja laserimpulsi laius 8,5 n. laserkiire laiendaja kaudu väljuva laserkiire lahknemisnurk on 0,3 mrad. simulatsioonid ja analüüs näitavad, et seda laserit kasutava impulsslaseriga kaugusmõõtja kaugusmõõtmisvõime võib ületada 30 km.
| Lainepikkus | 1570±5nm |
| Kordamise sagedus | 20 Hz |
| Laserkiire hajumise nurk (kiire laienemine) | 0,3-0,6 mrad |
| Impulsi laius | 8,5ns |
| Pulsienergia | 80 mJ |
| Pidev tööaeg | 5 min |
| Kaal | ≤1,2 kg |
| Töötemperatuur | -40 ℃ ~ 65 ℃ |
| Säilitustemperatuur | -50 ℃ ~ 65 ℃ |
Lisaks enda tehnoloogilise uurimis- ja arendustegevuse investeeringute parandamisele, teadus- ja arendusmeeskonna ülesehitamise tugevdamisele ning tehnoloogia teadus- ja arendustegevuse innovatsioonisüsteemi täiustamisele teeb Lumispot Tech aktiivselt koostööd väliste teadusasutustega tööstuse-ülikoolide-uuringute alal ning on loonud hea koostöösuhte kodumaised kuulsad tööstuse eksperdid. Põhitehnoloogia ja põhikomponendid on välja töötatud iseseisvalt, kõik võtmekomponendid on välja töötatud ja valmistatud iseseisvalt ning kõik seadmed on lokaliseeritud. Bright Source Laser kiirendab endiselt tehnoloogia arendamise ja innovatsiooni tempot ning jätkab turunõudluse rahuldamiseks odavamate ja töökindlamate inimsilma ohutusega laserkaugusmõõturi moodulite kasutuselevõttu.
Postitusaeg: 21. juuni 2023