Balstoties uz daudzu gadu pētījumu un izstrādes darbu, uzņēmums Lumispot Technology Co., Ltd. ir veiksmīgi izstrādājis maza izmēra un vieglu impulsa lāzeru ar enerģiju 80 mJ, atkārtošanās frekvenci 20 Hz un cilvēka acij drošu viļņa garumu 1,57 μm. Šis pētījuma rezultāts tika sasniegts, palielinot KTP-OPO impulsa efektivitāti un optimizējot sūkņa avota diodes lāzera moduļa jaudu. Saskaņā ar testa rezultātiem šis lāzers atbilst plašajām darba temperatūras prasībām no -45 ℃ līdz 65 ℃ ar izcilu veiktspēju, sasniedzot Ķīnā augstāko līmeni.
Impulsa lāzera tālmērs ir attāluma mērīšanas instruments, kura priekšrocība ir lāzera impulsa virzīšana uz mērķi, augstas precizitātes tālmēru noteikšanas spēja, spēcīga traucējumu novēršanas spēja un kompakta konstrukcija. Produkts tiek plaši izmantots inženiertehniskajos mērījumos un citās jomās. Šī impulsa lāzera tālmēru metode visplašāk tiek izmantota tālsatiksmes mērījumos. Šajā tālsatiksmes tālmērā ir vēlams izvēlēties cietvielu lāzeru ar augstu enerģiju un mazu staru izkliedes leņķi, izmantojot Q-pārslēgšanas tehnoloģiju nanosekundes lāzera impulsu izvadei.
Impulsa lāzera tālmēra attiecīgās tendences ir šādas:
(1) Cilvēka acij drošs lāzera tālmērs: 1,57 µm optiskais parametriskais oscilators pakāpeniski aizstāj tradicionālā 1,06 µm viļņa garuma lāzera tālmēra pozīciju lielākajā daļā tālmēru lauku.
(2) Miniaturizēts tālvadības lāzera tālmērs ar mazu izmēru un vieglu svaru.
Uzlabojoties detektēšanas un attēlveidošanas sistēmu veiktspējai, ir nepieciešami tālvadības lāzera tālmēri, kas spēj izmērīt mazus mērķus 0,1 m² lielumā 20 km attālumā. Tāpēc ir steidzami jāizpēta augstas veiktspējas lāzera tālmērs.
Pēdējos gados Lumispot Tech ir pielicis pūles 1,57 μm viļņa garuma acīm droša cietvielu lāzera ar mazu staru izkliedes leņķi un augstu darbības veiktspēju izpētei, projektēšanai, ražošanai un pārdošanai.
Nesen Lumispot Tech izstrādāja 1,57 µm acīm drošu, ar viļņa garumu dzesējamu lāzeru ar augstu maksimālo jaudu un kompaktu struktūru, kas izriet no praktiskā pieprasījuma minimizēta tālsatiksmes lāzera tālmēra pētījumos. Pēc eksperimenta šis lāzers uzrāda plašas pielietojuma iespējas, tam ir lieliska veiktspēja un spēcīga vides pielāgošanās spēja plašā darba temperatūras diapazonā no -40 līdz 65 grādiem pēc Celsija.
Izmantojot šādu vienādojumu, ar fiksētu atsauces vērtību, uzlabojot maksimālo izejas jaudu un samazinot stara izkliedes leņķi, var palielināt tālmēra mērīšanas attālumu. Rezultātā divi faktori: maksimālās izejas jaudas vērtība un mazais stara izkliedes leņķis, kompaktas struktūras lāzers ar gaisa dzesēšanas funkciju ir galvenie faktori, kas nosaka konkrētā tālmēra attāluma mērīšanas iespējas.
Galvenā daļa lāzera realizācijā ar cilvēka acij drošu viļņa garumu ir optiskā parametriskā oscilatora (OPO) tehnika, tostarp nelineāra kristāla iespēja, fāzes saskaņošanas metode un OPO iekšējās struktūras dizains. Nelineāra kristāla izvēle ir atkarīga no liela nelineāra koeficienta, augsta bojājumu izturības sliekšņa, stabilām ķīmiskajām un fizikālajām īpašībām, kā arī nobriedušu augšanas metožu utt., fāzes saskaņošanai jādod priekšroka. Izvēlieties nekritisku fāzes saskaņošanas metodi ar lielu pieņemšanas leņķi un mazu aiziešanas leņķi; OPO dobuma struktūrai jāņem vērā efektivitāte un stara kvalitāte, pamatojoties uz uzticamības nodrošināšanu. KTP-OPO izejas viļņa garuma izmaiņu līkne ar fāzes saskaņošanas leņķi, kad θ = 90°, signāllampiņa var precīzi izstarot cilvēka acij drošu lāzeru. Tāpēc projektētais kristāls tiek griezts vienā pusē, izmantota leņķa saskaņošana θ = 90°, φ = 0°, tas ir, klases saskaņošanas metodes izmantošana, kad kristāla efektīvais nelineārais koeficients ir vislielākais un nav dispersijas efekta.
Balstoties uz iepriekš minētā jautājuma visaptverošu apsvēršanu, apvienojumā ar pašreizējās vietējās lāzertehnikas un iekārtu attīstības līmeni, optimizācijas tehniskais risinājums ir šāds: OPO izmanto II klases nekritisku fāžu saskaņošanas ārējās rezonatora divu rezonatoru KTP-OPO konstrukciju; 2 KTP-OPO ir vertikāli novietoti tandēma struktūrā, lai uzlabotu konversijas efektivitāti un lāzera uzticamību, kā parādīts attēlā.1. attēlsAugšpusē.
Sūkņa avots ir pašu izstrādāts vadošs, atdzesēts pusvadītāju lāzeru masīvs ar darba ciklu ne vairāk kā 2%, maksimālo jaudu 100 W katram stienim un kopējo darba jaudu 12 000 W. Taisnleņķa prizma, plakans pilnībā atstarojošs spogulis un polarizators veido salocītu polarizācijas savienotu izejas rezonanses dobumu, un taisnleņķa prizma un viļņu plāksne tiek rotētas, lai iegūtu vēlamo 1064 nm lāzera savienojuma izeju. Q modulācijas metode ir spiediena aktīva elektrooptiska Q modulācija, kuras pamatā ir KDP kristāls.
1. attēlsDivi KTP kristāli, kas savienoti virknē
Šajā vienādojumā Prec ir mazākā nosakāmā darba jauda;
Pout ir darba jaudas maksimālā izejas vērtība;
D ir uztverošās optiskās sistēmas apertūra;
t ir optiskās sistēmas caurlaidība;
θ ir lāzera izstarojošā stara izkliedes leņķis;
r ir mērķa atstarošanas ātrums;
A ir mērķa ekvivalentais šķērsgriezuma laukums;
R ir lielākais mērījumu diapazons;
σ ir atmosfēras absorbcijas koeficients.
2. attēlsArkas formas stieņu masīva modulis, kas izveidots pašattīstības ceļā,
ar YAG kristāla stienīti pa vidu.
The2. attēlsir loka formas stieņu bloki, kuros YAG kristāla stieņi tiek izmantoti kā lāzera vide moduļa iekšpusē ar 1% koncentrāciju. Lai atrisinātu pretrunu starp lāzera sānu kustību un lāzera izejas simetrisko sadalījumu, tika izmantots LD masīva simetrisks sadalījums 120 grādu leņķī. Sūkņa avots ir 1064 nm viļņa garums, divi 6000 W izliektu masīva stieņu moduļi virknē pusvadītāju tandēma sūknēšanas režīmā. Izejas enerģija ir 0–250 mJ, impulsa platums ir aptuveni 10 ns un spēcīga frekvence 20 Hz. Tiek izmantota salocīta rezonatora telpa, un 1,57 μm viļņa garuma lāzers tiek izvadīts pēc tandēma KTP nelineāra kristāla.
3. grafiks1,57 μm viļņa garuma impulsa lāzera izmēru rasējums
4. grafiks1,57 μm viļņa garuma impulsa lāzera paraugu ņemšanas iekārta
5. grafiks:1,57 μm izeja
6. grafiks:Sūkņa avota konversijas efektivitāte
Pielāgojot lāzera enerģijas mērījumu, lai mērītu attiecīgi divu veidu viļņu garumu izejas jaudu. Saskaņā ar zemāk redzamo grafiku, enerģijas vērtības rezultāts bija vidējā vērtība, strādājot ar 20 Hz frekvenci ar 1 minūtes darba periodu. Starp tām 1,57 μm viļņu garuma lāzera ģenerētā enerģija atbilst 1064 nm viļņu garuma sūknēšanas avota enerģijas attiecībai. Kad sūknēšanas avota enerģija ir vienāda ar 220 mJ, 1,57 μm viļņu garuma lāzera izejas enerģija spēj sasniegt 80 mJ, un konversijas ātrums sasniedz līdz pat 35%. Tā kā OPO signāla gaisma tiek ģenerēta noteikta pamatfrekvences gaismas jaudas blīvuma ietekmē, tās robežvērtība ir augstāka par 1064 nm pamatfrekvences gaismas robežvērtību, un tās izejas enerģija strauji palielinās pēc tam, kad sūknēšanas enerģija pārsniedz OPO robežvērtību. Attēlā parādīta OPO izejas enerģijas un efektivitātes attiecība attiecībā pret pamatfrekvences gaismas izejas enerģiju, no kura redzams, ka OPO konversijas efektivitāte var sasniegt līdz pat 35%.
Visbeidzot, var sasniegt 1,57 μm viļņa garuma lāzera impulsu ar enerģiju, kas lielāka par 80 mJ, un lāzera impulsa platumu 8,5 ns. Izejas lāzera stara novirzes leņķis caur lāzera stara paplašinātāju ir 0,3 mrad. Simulācijas un analīze rāda, ka impulsa lāzera tālmēra attāluma mērīšanas spēja, izmantojot šo lāzeru, var pārsniegt 30 km.
| Viļņa garums | 1570±5 nm |
| Atkārtošanās biežums | 20 Hz |
| Lāzera stara izkliedes leņķis (stara izplešanās) | 0,3–0,6 mrad |
| Impulsa platums | 8,5 ns |
| Impulsa enerģija | 80 mJ |
| Nepārtrauktas darba stundas | 5 minūtes |
| Svars | ≤1,2 kg |
| Darba temperatūra | -40 ℃ ~ 65 ℃ |
| Uzglabāšanas temperatūra | -50 ℃ ~ 65 ℃ |
Papildus savu tehnoloģiju pētniecības un attīstības investīciju uzlabošanai, pētniecības un attīstības komandas struktūras stiprināšanai un tehnoloģiju pētniecības un attīstības inovāciju sistēmas pilnveidošanai, Lumispot Tech arī aktīvi sadarbojas ar ārējām pētniecības iestādēm nozares, universitāšu un pētniecības jomā un ir izveidojis labas sadarbības attiecības ar vietējiem slaveniem nozares ekspertiem. Galvenā tehnoloģija un galvenās sastāvdaļas ir izstrādātas neatkarīgi, visas galvenās sastāvdaļas ir izstrādātas un ražotas neatkarīgi, un visas ierīces ir lokalizētas. Bright Source Laser joprojām paātrina tehnoloģiju attīstības un inovāciju tempu un turpinās ieviest lētākus un uzticamākus cilvēka acs drošības lāzera tālmēra moduļus, lai apmierinātu tirgus pieprasījumu.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 21. jūnijs