Lumispot Technology Co., Ltd., berdasarkan penelitian dan pengembangan selama bertahun-tahun, berhasil mengembangkan laser berdenyut berukuran kecil dan ringan dengan energi 80mJ, frekuensi pengulangan 20 Hz, dan panjang gelombang 1,57μm yang aman bagi mata manusia. Hasil penelitian ini dicapai dengan meningkatkan efisiensi percakapan KTP-OPO dan mengoptimalkan output modul laser dioda sumber pompa. Berdasarkan hasil pengujian, laser ini memenuhi persyaratan suhu kerja yang luas, mulai dari -45℃ hingga 65℃, dengan kinerja yang sangat baik, mencapai tingkat lanjut di Tiongkok.
Pengukur Jarak Laser Berdenyut adalah alat ukur jarak dengan keunggulan pulsa laser yang diarahkan langsung ke target, dengan keunggulan kemampuan pengukur jarak presisi tinggi, kemampuan anti-interferensi yang kuat, dan struktur yang ringkas. Produk ini banyak digunakan dalam pengukuran teknik dan bidang lainnya. Metode pengukur jarak laser berdenyut ini paling banyak digunakan dalam aplikasi pengukuran jarak jauh. Pada pengukur jarak jauh ini, laser solid-state dengan energi tinggi dan sudut hamburan sinar kecil lebih disukai, menggunakan teknologi Q-switching untuk menghasilkan pulsa laser nanodetik.
Tren yang relevan dari pengintai laser berdenyut adalah sebagai berikut:
(1) Pengintai Jarak Laser Aman untuk Mata Manusia: Osilator parametrik optik 1,57um secara bertahap menggantikan posisi pengintai jarak laser panjang gelombang 1,06um tradisional di sebagian besar bidang pengintaian jarak.
(2) Miniaturized Remote Laser Rangefinder dengan ukuran kecil dan ringan.
Dengan peningkatan kinerja sistem deteksi dan pencitraan, dibutuhkan alat pengukur jarak laser jarak jauh yang mampu mengukur target kecil seluas 0,1 m² pada jarak lebih dari 20 km. Oleh karena itu, penelitian tentang alat pengukur jarak laser berkinerja tinggi ini sangat mendesak.
Dalam beberapa tahun terakhir, Lumispot Tech berupaya keras untuk meneliti, merancang, memproduksi dan menjual laser solid state aman mata dengan panjang gelombang 1,57um dengan sudut hamburan sinar kecil dan kinerja pengoperasian tinggi.
Baru-baru ini, Lumispot Tech, merancang laser berpendingin udara dengan panjang gelombang 1,57um yang aman untuk mata dengan daya puncak tinggi dan struktur kompak, yang dihasilkan dari permintaan praktis dalam penelitian pengintai laser jarak jauh minimalisasi. Setelah percobaan, laser ini menunjukkan prospek aplikasi yang luas, memiliki performa yang sangat baik, kemampuan beradaptasi lingkungan yang kuat dalam rentang suhu kerja yang luas dari - 40 hingga 65 derajat Celcius,
Melalui persamaan berikut, dengan jumlah referensi lain yang tetap, dengan meningkatkan daya keluaran puncak dan mengurangi sudut hamburan sinar, jarak pengukuran alat ukur jarak jauh dapat ditingkatkan. Hasilnya, dua faktor: nilai daya keluaran puncak dan sudut hamburan sinar yang kecil, laser berstruktur kompak dengan fungsi berpendingin udara, merupakan faktor kunci yang menentukan kemampuan pengukuran jarak alat ukur jarak jauh tertentu.
Bagian kunci untuk mewujudkan laser dengan panjang gelombang yang aman bagi mata manusia adalah teknik osilator parametrik optik (OPO), termasuk pilihan kristal non-linier, metode pencocokan fase, dan desain struktur interior OPO. Pilihan kristal non-linier bergantung pada koefisien non-linier yang besar, ambang batas ketahanan kerusakan yang tinggi, sifat kimia dan fisika yang stabil, serta teknik pertumbuhan yang matang, dll., pencocokan fase harus diutamakan. Pilih metode pencocokan fase non-kritis dengan sudut penerimaan besar dan sudut keberangkatan kecil; Struktur rongga OPO harus mempertimbangkan efisiensi dan kualitas berkas berdasarkan jaminan keandalan. Kurva perubahan panjang gelombang keluaran KTP-OPO dengan sudut pencocokan fase, ketika θ=90°, cahaya sinyal dapat secara tepat mengeluarkan laser yang aman bagi mata manusia. Oleh karena itu, kristal yang dirancang dipotong sepanjang satu sisi, pencocokan sudut yang digunakan θ=90°，φ=0°, yaitu, penggunaan metode pencocokan kelas, ketika koefisien nonlinier efektif kristal adalah yang terbesar dan tidak ada efek dispersi.
Berdasarkan pertimbangan menyeluruh atas permasalahan di atas, dikombinasikan dengan tingkat perkembangan teknik dan peralatan laser domestik saat ini, solusi teknis optimasinya adalah: OPO mengadopsi desain KTP-OPO rongga eksternal non-kritis Kelas II dengan dua rongga; 2 KTP-OPO tersebut secara vertikal insiden dalam struktur tandem untuk meningkatkan efisiensi konversi dan keandalan laser seperti yang ditunjukkan padaGambar 1Di atas.
Sumber pompa adalah susunan laser semikonduktor berpendingin konduktif yang telah diteliti dan dikembangkan sendiri, dengan siklus kerja maksimal 2%, daya puncak 100W untuk batang tunggal, dan daya kerja total 12.000W. Prisma siku-siku, cermin reflektif planar, dan polarisator membentuk rongga resonansi keluaran terlipat yang terpolarisasi, dan prisma siku-siku serta pelat gelombang diputar untuk mendapatkan keluaran kopling laser 1064 nm yang diinginkan. Metode modulasi Q adalah modulasi Q elektro-optik aktif bertekanan berbasis kristal KDP.
Gambar 1Dua kristal KTP dihubungkan secara seri
Dalam persamaan ini, Prec adalah daya kerja terkecil yang dapat dideteksi;
Pout adalah nilai keluaran puncak daya kerja;
D adalah bukaan sistem optik penerima;
t adalah transmitansi sistem optik;
θ adalah sudut hamburan sinar pemancar laser;
r adalah tingkat refleksi target;
A adalah luas penampang ekivalen target;
R adalah rentang pengukuran terbesar;
σ adalah koefisien penyerapan atmosfer.
Gambar 2:Modul susunan batang berbentuk busur melalui pengembangan sendiri,
dengan batang kristal YAG di tengahnya.
ItuGambar 2Tumpukan batang berbentuk busur ini menempatkan batang kristal YAG sebagai medium laser di dalam modul, dengan konsentrasi 1%. Untuk mengatasi kontradiksi antara pergerakan laser lateral dan distribusi simetris keluaran laser, digunakan distribusi simetris susunan LD pada sudut 120 derajat. Sumber pompa adalah panjang gelombang 1064 nm, dua modul batang susunan lengkung 6000 W yang dipompa secara tandem semikonduktor seri. Energi keluarannya adalah 0-250 mJ dengan lebar pulsa sekitar 10 ns dan frekuensi tinggi 20 Hz. Rongga terlipat digunakan, dan laser dengan panjang gelombang 1,57 μm dikeluarkan setelah kristal nonlinier KTP tandem.
Grafik 3Gambar dimensi laser berdenyut panjang gelombang 1,57um
Grafik 4:Peralatan sampel laser berdenyut dengan panjang gelombang 1,57um
Grafik 5:Keluaran 1,57μm
Grafik 6:Efisiensi konversi sumber pompa
Mengadaptasi pengukuran energi laser untuk mengukur daya keluaran dari 2 jenis panjang gelombang masing-masing. Menurut grafik yang ditunjukkan di bawah ini, hasil nilai energi adalah nilai rata-rata yang bekerja di bawah 20Hz dengan periode kerja 1 menit. Di antara mereka, energi yang dihasilkan oleh laser panjang gelombang 1,57um memiliki perubahan konsekuen dengan hubungan energi sumber pompa panjang gelombang 1064nm. Ketika energi sumber pompa sama dengan 220mJ, energi keluaran laser panjang gelombang 1,57um mampu mencapai 80mJ, dengan tingkat konversi hingga 35%. Karena cahaya sinyal OPO dihasilkan di bawah aksi kerapatan daya tertentu dari cahaya frekuensi dasar, nilai ambangnya lebih tinggi daripada nilai ambang cahaya frekuensi dasar 1064 nm, dan energi keluarannya meningkat pesat setelah energi pemompaan melebihi nilai ambang OPO. Hubungan antara energi keluaran OPO dan efisiensinya dengan energi keluaran cahaya frekuensi dasar ditunjukkan pada gambar, dari situ dapat diketahui bahwa efisiensi konversi OPO dapat mencapai hingga 35%.
Akhirnya, keluaran pulsa laser panjang gelombang 1,57μm dengan energi lebih besar dari 80mJ dan lebar pulsa laser 8,5ns dapat dicapai. Sudut divergensi sinar laser keluaran melalui pemanjang sinar laser adalah 0,3mrad. Simulasi dan analisis menunjukkan bahwa kemampuan pengukuran jarak dari pengintai jarak laser berdenyut yang menggunakan laser ini dapat melebihi 30km.
| Panjang gelombang | 1570±5nm |
| Frekuensi Pengulangan | 20Hz |
| Sudut hamburan sinar laser (ekspansi sinar) | 0,3-0,6mrad |
| Lebar Pulsa | 8,5ns |
| Energi Pulsa | 80mJ |
| Jam Kerja Berkelanjutan | 5 menit |
| Berat | ≤1,2kg |
| Suhu Kerja | -40℃~65℃ |
| Suhu Penyimpanan | -50℃~65℃ |
Selain meningkatkan investasi riset dan pengembangan teknologinya sendiri, memperkuat tim R&D, dan menyempurnakan sistem inovasi R&D teknologi, Lumispot Tech juga aktif bekerja sama dengan lembaga riset eksternal di bidang industri, universitas, dan riset, serta telah menjalin hubungan kerja sama yang baik dengan para pakar industri terkemuka di dalam negeri. Teknologi inti dan komponen-komponen utama telah dikembangkan secara independen, semua komponen utama telah dikembangkan dan diproduksi secara independen, dan semua perangkat telah dilokalkan. Bright Source Laser terus mempercepat laju pengembangan dan inovasi teknologi, dan akan terus memperkenalkan modul pengintai laser pengaman mata manusia yang lebih murah dan lebih andal untuk memenuhi permintaan pasar.
Waktu posting: 21-Jun-2023