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 yang aman untuk mata manusia sebesar 1,57μm. Hasil penelitian ini dicapai dengan meningkatkan efisiensi percakapan KTP-OPO dan mengoptimalkan keluaran modul laser dioda sumber pompa. Berdasarkan hasil pengujian, laser ini memenuhi persyaratan suhu kerja yang luas dari -45 ℃ hingga 65 ℃ dengan kinerja luar biasa, mencapai tingkat mahir di Tiongkok.
Pengukur Jarak Laser Berdenyut adalah alat pengukur jarak dengan memanfaatkan pulsa laser yang diarahkan ke target, dengan keunggulan kemampuan pencarian jarak presisi tinggi, kemampuan anti-interferensi yang kuat, dan struktur kompak. Produk ini banyak digunakan dalam pengukuran teknik dan bidang lainnya. Metode pengintaian laser berdenyut ini paling banyak digunakan dalam penerapan pengukuran jarak jauh. Dalam pengintai jarak jauh ini, lebih disukai memilih laser solid-state dengan energi tinggi dan sudut hamburan sinar kecil, menggunakan teknologi Q-switching untuk menghasilkan pulsa laser nanodetik.
Tren yang relevan dari pengintai laser berdenyut adalah sebagai berikut:
(1) Pengukur Jarak Laser yang Aman untuk Mata Manusia: Osilator parametrik optik 1,57um secara bertahap menggantikan posisi pengintai laser panjang gelombang 1,06um tradisional di sebagian besar bidang pengintaian.
(2) Pengukur Jarak Laser Jarak Jauh Miniatur dengan ukuran kecil dan ringan.
Dengan peningkatan kinerja sistem deteksi dan pencitraan, diperlukan pengukur jarak laser jarak jauh yang mampu mengukur target kecil 0,1m² dalam jarak 20 km. Oleh karena itu, sangat penting untuk mempelajari pengintai laser berkinerja tinggi.
Dalam beberapa tahun terakhir, Lumispot Tech berupaya melakukan penelitian, desain, produksi, dan penjualan laser solid state dengan panjang gelombang 1,57um yang aman untuk mata 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 lebar prospek aplikasi, memiliki kinerja yang sangat baik, kemampuan beradaptasi lingkungan yang kuat di bawah rentang suhu kerja yang luas dari - 40 hingga 65 derajat celsius,
Melalui persamaan berikut, dengan jumlah referensi lain yang tetap, dengan meningkatkan daya keluaran puncak dan mengurangi sudut hamburan sinar, dapat meningkatkan jarak pengukuran pengintai. Hasilnya, 2 faktor: nilai daya keluaran puncak dan sudut hamburan sinar kecil, laser struktur kompak dengan fungsi berpendingin udara adalah bagian penting yang menentukan kemampuan pengukuran jarak pengintai tertentu.
Bagian penting 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 interiol OPO. Pilihan kristal Non-linier bergantung pada koefisien non-linier yang besar, ambang ketahanan kerusakan yang tinggi, sifat kimia dan fisik 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 sinar berdasarkan jaminan keandalan. Kurva perubahan panjang gelombang keluaran KTP-OPO dengan sudut pencocokan fase, ketika = 90°, lampu sinyal dapat menghasilkan keluaran yang tepat untuk mata manusia. laser. 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 komprehensif dari masalah di atas, dikombinasikan dengan tingkat pengembangan teknik dan peralatan laser domestik saat ini, solusi teknis optimasi adalah: OPO mengadopsi rongga eksternal pencocokan fase non-kritis Kelas II KTP-OPO desain; 2 KTP-OPO dipasang secara vertikal dalam struktur tandem untuk meningkatkan efisiensi konversi dan keandalan laser seperti yang ditunjukkan padaGambar 1Di atas.
Sumber pompa adalah rangkaian laser semikonduktor berpendingin konduktif yang diteliti dan dikembangkan, dengan siklus kerja paling banyak 2%, daya puncak 100W untuk batang tunggal, dan total daya kerja 12.000W. Prisma sudut kanan, cermin reflektif planar, dan polarizer membentuk rongga resonansi keluaran berpasangan polarisasi terlipat, dan prisma sudut kanan serta pelat gelombang diputar untuk mendapatkan keluaran kopling laser 1064 nm yang diinginkan. Metode modulasi Q adalah modulasi Q elektro-optik aktif bertekanan berdasarkan kristal KDP.
Gambar 1Dua kristal KTP dihubungkan secara seri
Dalam persamaan ini, Prec adalah daya kerja terkecil yang terdeteksi;
Pout adalah nilai keluaran puncak tenaga kerja;
D adalah bukaan sistem optik penerima;
t adalah transmisi sistem optik;
θ adalah sudut hamburan sinar laser;
r adalah tingkat refleksi target;
A adalah target luas penampang setara;
R adalah rentang pengukuran terbesar;
σ adalah koefisien serapan atmosfer.
Gambar 2: Modul susunan batang berbentuk busur melalui pengembangan mandiri,
dengan batang kristal YAG di tengah.
ItuGambar 2adalah tumpukan batang berbentuk busur, menempatkan batang kristal YAG sebagai media laser di dalam modul, dengan konsentrasi 1%. Untuk mengatasi kontradiksi antara gerakan laser lateral dan distribusi simetris keluaran laser, digunakan distribusi simetris susunan LD pada sudut 120 derajat. Sumber pompa adalah panjang gelombang 1064nm, dua modul batang susunan melengkung 6000W dalam pemompaan tandem semikonduktor seri. Energi keluarannya adalah 0-250mJ dengan lebar pulsa sekitar 10ns dan frekuensi berat 20Hz. rongga terlipat digunakan, dan laser dengan panjang gelombang 1,57μm dikeluarkan setelah kristal nonlinier KTP tandem.
Grafik 3Gambar dimensi laser berdenyut dengan 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 masing-masing 2 jenis panjang gelombang. Berdasarkan grafik di bawah ini, hasil nilai energi merupakan nilai rata-rata bekerja di bawah 20Hz dengan masa kerja 1 menit. Diantaranya, energi yang dihasilkan oleh laser panjang gelombang 1,57um memiliki perubahan konsekuen dengan hubungan energi sumber pompa dengan panjang gelombang 1064nm. Ketika energi sumber pompa sama dengan 220mJ, energi keluaran laser dengan panjang gelombang 1,57um mampu mencapai 80mJ, dengan tingkat konversi hingga 35%. Karena lampu sinyal OPO dihasilkan di bawah aksi kepadatan daya tertentu dari lampu frekuensi dasar, nilai ambang batasnya lebih tinggi dari nilai ambang batas lampu frekuensi dasar 1064 nm, dan energi keluarannya meningkat dengan cepat setelah energi pemompaan melebihi nilai ambang batas OPO. . Hubungan antara energi dan efisiensi keluaran OPO dengan energi keluaran cahaya frekuensi dasar ditunjukkan pada gambar, terlihat bahwa efisiensi konversi OPO dapat mencapai hingga 35%.
Akhirnya, keluaran pulsa laser dengan panjang gelombang 1,57μm dengan energi lebih besar dari 80mJ dan lebar pulsa laser 8,5ns dapat dicapai. sudut divergensi sinar laser keluaran melalui expander sinar laser adalah 0,3mrad. simulasi dan analisis menunjukkan bahwa kemampuan pengukuran jangkauan pengintai laser berdenyut menggunakan laser ini dapat melebihi 30 km.
| 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 penelitian dan pengembangan teknologinya sendiri, memperkuat pembangunan tim Litbang dan menyempurnakan sistem inovasi Litbang teknologi, Lumispot Tech juga secara aktif bekerja sama dengan lembaga penelitian eksternal dalam penelitian industri-universitas, dan telah menjalin hubungan kerja sama yang baik dengan pakar industri terkenal dalam negeri. Teknologi inti dan komponen utama telah dikembangkan secara mandiri, semua komponen utama telah dikembangkan dan diproduksi secara independen, dan semua perangkat telah dilokalisasi. Bright Source Laser masih mempercepat laju pengembangan dan inovasi teknologi, dan akan terus memperkenalkan modul pengintai laser keselamatan mata manusia yang berbiaya lebih rendah dan lebih andal untuk memenuhi permintaan pasar.
Waktu posting: 21 Juni 2023