„Лумиспот Технолоџи Ко., Лтд.“, врз основа на долгогодишно истражување и развој, успешно разви мал и лесен пулсен ласер со енергија од 80mJ, фреквенција на повторување од 20 Hz и бранова должина безбедна за човечкото око од 1,57μm. Овој истражувачки резултат е постигнат со зголемување на ефикасноста на разговорот на KTP-OPO и оптимизирање на излезот на диодниот ласерски модул со извор на пумпа. Според резултатите од тестот, овој ласер ги исполнува широките барања за работна температура од -45 ℃ до 65 ℃ со одлични перформанси, достигнувајќи го напредното ниво во Кина.
Пулсниот ласерски далсомер е инструмент за мерење на растојание поради предноста на ласерскиот импулс насочен кон целта, со предности на висока прецизност на далсомерот, силна способност против пречки и компактна структура. Производот е широко користен во инженерските мерења и други области. Овој метод на пулсирачко ласерско далсомерување е најшироко користен во примената на мерења на долги растојанија. Кај овој далсомер на долги растојанија, попожелно е да се избере ласер во цврста состојба со висока енергија и мал агол на расејување на зракот, користејќи ја технологијата Q-прекинувач за излез на наносекундни ласерски импулси.
Релевантните трендови кај пулсниот ласерски далечиномер се следниве:
(1) Ласерски далномер безбеден за човечкото око: Оптичкиот параметарски осцилатор од 1,57 μm постепено ја заменува позицијата на традиционалниот ласерски далномер со бранова должина од 1,06 μm во повеќето полиња за мерење на далномер.
(2) Минијатуризиран далечински ласерски далечиномер со мали димензии и мала тежина.
Со подобрувањето на перформансите на системите за детекција и снимање, потребни се далечински ласерски далномери способни за мерење на мали цели од 0,1 м² на растојание од 20 км. Затоа, итно е да се проучи високо-перформансниот ласерски далномер.
Во последниве години, Lumispot Tech вложи труд во истражување, дизајнирање, производство и продажба на ласер во цврста состојба со бранова должина од 1,57 μm, безбеден за очите, со мал агол на расејување на зракот и високи оперативни перформанси.
Неодамна, Lumispot Tech дизајнираше ласер со воздушно ладење со бранова должина од 1,57 μm, безбеден за очите, со висока врвна моќност и компактна структура, што е резултат на практичната побарувачка во рамките на истражувањето на минизациски ласерски далечиномер за долги растојанија. По експериментот, овој ласер покажува широки перспективи за примена, поседува одлични перформанси, силна прилагодливост на животната средина во широк опсег на работна температура од -40 до 65 степени Целзиусови.
Преку следната равенка, со фиксна количина на друга референца, со подобрување на врвната излезна моќност и намалување на аголот на расејување на зракот, може да се подобри мерењето на растојанието на далечиномерот. Како резултат на тоа, двата фактори: вредноста на врвната излезна моќност и малиот агол на расејување на зракот, компактен ласер со структура и функција за воздушно ладење се клучниот дел што ја одредува способноста за мерење на растојанието на одреден далечиномер.
Клучниот дел за реализација на ласер со бранова должина безбедна за човечкото око е техниката на оптички параметарски осцилатор (OPO), вклучувајќи ја опцијата за нелинеарен кристал, метод на фазно усогласување и дизајн на внатрешна структура на OPO. Изборот на нелинеарен кристал зависи од големиот нелинеарен коефициент, високиот праг на отпорност на оштетување, стабилните хемиски и физички својства и техниките на зрел раст итн., фазното усогласување треба да има предност. Изберете некритичен метод на фазно усогласување со голем агол на прифаќање и мал агол на отстапување; Структурата на шуплината OPO треба да ја земе предвид ефикасноста и квалитетот на зракот врз основа на обезбедување сигурност. Кривата на промена на излезната бранова должина на KTP-OPO со аголот на фазно усогласување, кога θ = 90°, сигналната светлина може точно да го емитува ласерот безбеден за човечкото око. Затоа, дизајнираниот кристал се сече по едната страна, аголното усогласување се користи θ = 90°, φ = 0°, односно се користи метод на класично усогласување, кога ефективниот нелинеарен коефициент на кристалот е најголем и нема ефект на дисперзија.
Врз основа на сеопфатно разгледување на горенаведеното прашање, во комбинација со нивото на развој на моменталната домашна ласерска техника и опрема, техничкото решение за оптимизација е: OPO усвојува дизајн од Класа II со двојна шуплина KTP-OPO со надворешна празнина што не е критична и фазно усогласена; 2 KTP-OPO се вертикално поврзани во тандемска структура за да се подобри ефикасноста на конверзијата и сигурноста на ласерот, како што е прикажано наСлика 1Горе.
Изворот на пумпата е самоистражуван и развиен спроводлив ладен полупроводнички ласерски низ, со работен циклус од максимум 2%, врвна моќност од 100W за единечна шипка и вкупна работна моќност од 12.000W. Призмата со прав агол, рамното целосно рефлективно огледало и поларизаторот формираат преклопена поларизирачка поврзана излезна резонантна празнина, а призмата со прав агол и брановата плоча се ротираат за да се добие посакуваниот излез за ласерско спојување од 1064 nm. Методот на Q модулација е притисна активна електрооптичка Q модулација базирана на KDP кристал.
Слика 1Два KTP кристали поврзани сериски
Во оваа равенка, Prec е најмалата детектибилна работна моќност;
Pout е врвната излезна вредност на работната моќ;
D е отворот на приемниот оптички систем;
t е пропустливоста на оптичкиот систем;
θ е аголот на расејување на зракот што емитува на ласерот;
r е стапката на рефлексија на целта;
A е еквивалентната површина на пресек на целта;
R е најголемиот опсег на мерење;
σ е коефициентот на апсорпција на атмосферата.
Слика 2Модулот со низа од шипки во облик на лак преку саморазвој,
со YAG кристалната прачка во средината.
НаСлика 2се лачно обликувани шипки, ставајќи ги YAG кристалните прачки како ласерски медиум во внатрешноста на модулот, со концентрација од 1%. За да се реши противречноста помеѓу страничното движење на ласерот и симетричната распределба на излезот на ласерот, беше користена симетрична распределба на LD низата под агол од 120 степени. Изворот на пумпата е бранова должина од 1064nm, два закривени низа шипки модули од 6000W во сериско тандемско полупроводничко пумпање. Излезната енергија е 0-250mJ со ширина на пулсот од околу 10ns и голема фреквенција од 20Hz. Се користи превиткана празнина, а ласерот со бранова должина од 1,57μm се емитува по тандем KTP нелинеарен кристал.
Графикон 3Димензионален цртеж на пулсен ласер со бранова должина од 1,57 μm
Графикон 4Опрема за земање примероци со пулсирачки ласер со бранова должина од 1,57 μm
Графикон 5:1,57 μm излез
Графикон 6:Ефикасноста на конверзијата на изворот на пумпата
Прилагодување на мерењето на енергијата на ласерот за мерење на излезната моќност на 2 вида бранова должина, соодветно. Според графиконот прикажан подолу, резултатот од енергетската вредност е просечната вредност при работа под 20Hz со работен период од 1 минута. Меѓу нив, енергијата генерирана од ласерот со бранова должина од 1,57 μm има конзистентна промена со односот на енергијата на изворот на пумпата со бранова должина од 1064 nm. Кога енергијата на изворот на пумпата е еднаква на 220 mJ, излезната енергија на ласерот со бранова должина од 1,57 μm е способна да достигне 80 mJ, со стапка на конверзија до 35%. Бидејќи OPO сигналната светлина се генерира под дејство на одредена густина на моќност на основната фреквентна светлина, нејзината прагна вредност е поголема од прагот на светлината со основна фреквенција од 1064 nm, а нејзината излезна енергија брзо се зголемува откако енергијата на пумпање ја надминува прагот на OPO вредност. Односот помеѓу излезната енергија и ефикасноста на OPO со излезната енергија на основната фреквентна светлина е прикажан на сликата, од која може да се види дека ефикасноста на конверзија на OPO може да достигне до 35%.
Конечно, може да се постигне излезен ласерски пулс со бранова должина од 1,57 μm со енергија поголема од 80 mJ и ширина на ласерскиот пулс од 8,5 ns. Аголот на дивергенција на излезниот ласерски зрак низ проширувачот на ласерскиот зрак е 0,3 mrad. Симулациите и анализите покажуваат дека можноста за мерење на домет на пулсен ласерски далекомер со овој ласер може да надмине 30 km.
| Бранова должина | 1570±5nm |
| Фреквенција на повторување | 20Hz |
| Агол на расејување на ласерскиот зрак (ширење на зракот) | 0,3-0,6 мрад |
| Ширина на пулсот | 8,5ns |
| Пулсна енергија | 80mJ |
| Континуирано работно време | 5 мин |
| Тежина | ≤1,2 кг |
| Работна температура | -40℃~65℃ |
| Температура на складирање | -50℃~65℃ |
Покрај подобрувањето на сопствените инвестиции во истражување и развој на технологијата, зајакнувањето на тимот за истражување и развој и усовршувањето на системот за иновации во технологијата за истражување и развој, Lumispot Tech активно соработува и со надворешни истражувачки институции во индустријата-универзитетот-истражувањето и воспостави добри односи на соработка со домашни познати индустриски експерти. Основната технологија и клучните компоненти се развиени независно, сите клучни компоненти се развиени и произведени независно, а сите уреди се локализирани. Bright Source Laser сè уште го забрзува темпото на развој на технологијата и иновациите и ќе продолжи да воведува модули за ласерски далномер со пониска цена и посигурни ласерски далномери за безбедност на човечкото око за да ја задоволи побарувачката на пазарот.
Време на објавување: 21 јуни 2023 година