Lumispot Technology Co., Ltd., bazuar në vite të tëra kërkimi dhe zhvillimi, zhvilloi me sukses një lazer pulsues me madhësi të vogël dhe peshë të lehtë me energji prej 80mJ, frekuencë përsëritjeje prej 20 Hz dhe gjatësi vale të sigurt për syrin e njeriut prej 1.57μm. Ky rezultat kërkimor u arrit duke rritur efikasitetin e bisedës së KTP-OPO dhe duke optimizuar daljen e modulit të lazerit diodë me burim pompe. Sipas rezultatit të testimit, ky lazer përmbush kërkesat e gjera të temperaturës së punës nga -45 ℃ në 65 ℃ me performancë të shkëlqyer, duke arritur nivelin e përparuar në Kinë.
Distancimetri me lazer të pulsuar është një instrument matës distancash për shkak të avantazhit të pulsit lazer të drejtuar në objektiv, me meritat e aftësisë së telmetrit me precizion të lartë, aftësisë së fortë kundër ndërhyrjes dhe strukturës kompakte. Produkti përdoret gjerësisht në matjet inxhinierike dhe fusha të tjera. Kjo metodë e telmetrit me lazer të pulsuar përdoret më gjerësisht në zbatimin e matjes në distanca të gjata. Në këtë telmetrik në distanca të gjata, është më e preferueshme të zgjidhni lazerin në gjendje të ngurtë me energji të lartë dhe kënd të vogël shpërndarjeje rrezesh, duke përdorur teknologjinë Q-switching për të nxjerrë pulset lazer nanosekondash.
Trendet përkatëse të telemetrit me lazer të pulsuar janë si më poshtë:
(1) Telmetri lazer i sigurt për syrin e njeriut: Oscilatori optik parametrik 1.57um po zëvendëson gradualisht pozicionin e telmetrit lazer tradicional me gjatësi vale 1.06um në shumicën e fushave të telmetrit.
(2) Lazer telekomandë miniaturizuar me madhësi të vogël dhe peshë të lehtë.
Me përmirësimin e performancës së sistemit të zbulimit dhe imazherisë, kërkohen telesmetri lazer në distancë i aftë të matë objektiva të vegjël prej 0.1m² mbi 20 km. Prandaj, është urgjente të studiohet telesmetri lazer me performancë të lartë.
Vitet e fundit, Lumispot Tech i ka kushtuar përpjekje kërkimit, projektimit, prodhimit dhe shitjes së lazerit në gjendje të ngurtë me gjatësi vale 1.57um, të sigurt për sytë, me kënd të vogël shpërndarjeje të rrezeve dhe performancë të lartë operative.
Kohët e fundit, Lumispot Tech projektoi një lazer të ftohur me ajër me gjatësi vale 1.57um, të sigurt për sytë, me fuqi të lartë maksimale dhe strukturë kompakte, që rezulton nga kërkesa praktike brenda kërkimit të telemetrit lazer të minizimit në distanca të gjata. Pas eksperimentit, ky lazer tregon perspektiva të gjera aplikimi, zotëron performancë të shkëlqyer, përshtatshmëri të fortë mjedisore në një gamë të gjerë temperaturash pune nga -40 deri në 65 gradë Celsius.
Nëpërmjet ekuacionit të mëposhtëm, me sasi fikse të referencës tjetër, duke përmirësuar fuqinë maksimale të daljes dhe duke ulur këndin e shpërndarjes së rrezes, mund të përmirësohet distanca e matjes së distancuesit. Si rezultat, 2 faktorët: vlera e fuqisë maksimale të daljes dhe këndi i vogël i shpërndarjes së rrezes, lazeri me strukturë kompakte me funksion të ftohur me ajër janë pjesa kyçe që përcakton aftësinë e matjes së distancës së një distancuesi specifik.
Pjesa kyçe për të realizuar lazerin me gjatësi vale të sigurt për syrin e njeriut është teknika e oscilatorit parametrik optik (OPO), duke përfshirë opsionin e kristalit jolinear, metodën e përputhjes së fazës dhe projektimin e strukturës së brendshme OPO. Zgjedhja e kristalit jolinear varet nga koeficienti i madh jolinear, pragu i lartë i rezistencës ndaj dëmtimit, vetitë e qëndrueshme kimike dhe fizike dhe teknikat e rritjes së pjekur etj., përputhja e fazës duhet të ketë përparësi. Zgjidhni një metodë jo-kritike të përputhjes së fazës me kënd të madh pranimi dhe kënd të vogël largimi; Struktura e zgavrës OPO duhet të marrë parasysh efikasitetin dhe cilësinë e rrezes në bazë të sigurimit të besueshmërisë. Kurba e ndryshimit të gjatësisë së valës së daljes KTP-OPO me këndin e përputhjes së fazës, kur θ=90°, drita e sinjalit mund të nxjerrë saktësisht lazerin e sigurt për syrin e njeriut. Prandaj, kristali i projektuar pritet përgjatë njërës anë, përputhja e këndit përdoret θ=90°, φ=0°, domethënë, përdorimi i metodës së përputhjes së klasës, kur koeficienti jolinear efektiv i kristalit është më i madhi dhe nuk ka efekt shpërndarjeje.
Bazuar në një shqyrtim gjithëpërfshirës të çështjes së mësipërme, të kombinuar me nivelin e zhvillimit të teknikës dhe pajisjeve aktuale vendase të lazerit, zgjidhja teknike e optimizimit është: OPO përdor një dizajn KTP-OPO me dy zgavra dhe zgavra të jashtme jo-kritike të Klasës II; 2 KTP-OPO-të janë të lidhura vertikalisht në një strukturë tandem për të përmirësuar efikasitetin e konvertimit dhe besueshmërinë e lazerit siç tregohet nëFigura 1Sipër.
Burimi i pompës është një matricë lazeri gjysmëpërçues përçues i ftohur, e zhvilluar dhe e vetë-kërkuar, me cikël pune prej maksimumi 2%, fuqi maksimale 100W për një shufër të vetme dhe fuqi totale pune prej 12,000W. Prizmi kënddrejtë, pasqyra planare tërësisht reflektuese dhe polarizuesi formojnë një zgavër rezonante dalëse të çiftëzuar me polarizim të palosur, dhe prizmi kënddrejtë dhe pllaka e valës rrotullohen për të marrë daljen e dëshiruar të çiftëzimit me lazer 1064 nm. Metoda e modulimit Q është një modulim Q elektro-optik aktiv nën presion i bazuar në kristalin KDP.
Figura 1Dy kristale KTP të lidhura në seri
Në këtë ekuacion, Prec është fuqia më e vogël e punës e dallueshme;
Pout është vlera maksimale e daljes së fuqisë së punës;
D është hapja e sistemit optik marrës;
t është transmetimi i sistemit optik;
θ është këndi i shpërndarjes së rrezes emetuese të lazerit;
r është shkalla e reflektimit të objektivit;
A është sipërfaqja e prerjes tërthore ekuivalente e objektivit;
R është diapazoni më i madh i matjes;
σ është koeficienti i absorbimit atmosferik.
Figura 2Moduli i vargut të shufrave në formë harku nëpërmjet vetëzhvillimit,
me shufrën e kristalit YAG në mes.
I/E/Të/TëFigura 2janë pirgjet e shufrave në formë harku, duke vendosur shufrat e kristalit YAG si medium lazeri brenda modulit, me përqendrim prej 1%. Për të zgjidhur kontradiktën midis lëvizjes anësore të lazerit dhe shpërndarjes simetrike të daljes së lazerit, u përdor një shpërndarje simetrike e vargut LD në një kënd prej 120 gradësh. Burimi i pompës është gjatësi vale 1064nm, dy module shufrash të vargut të lakuar 6000W në pompim tandem gjysmëpërçues në seri. Energjia e daljes është 0-250mJ me një gjerësi pulsi prej rreth 10ns dhe një frekuencë të rëndë prej 20Hz. Përdoret një zgavër e palosur, dhe lazeri me gjatësi vale 1.57μm del pas një kristali jolinear KTP në tandem.
Grafiku 3Vizatimi dimensional i lazerit të pulsuar me gjatësi vale 1.57um
Grafiku 4Pajisje për marrjen e mostrave me lazer të pulsuar me gjatësi vale 1.57um
Grafiku 5:Dalje 1.57μm
Grafiku 6:Efikasiteti i konvertimit të burimit të pompës
Përshtatja e matjes së energjisë së lazerit për të matur fuqinë dalëse të 2 llojeve të gjatësisë së valës përkatësisht. Sipas grafikut të treguar më poshtë, rezultati i vlerës së energjisë ishte vlera mesatare që punonte nën 20Hz me një periudhë pune prej 1 minute. Midis tyre, energjia e gjeneruar nga lazeri me gjatësi vale 1.57um ka një ndryshim të vazhdueshëm me raportin e energjisë së burimit të pompës me gjatësi vale 1064nm. Kur energjia e burimit të pompës është e barabartë me 220mJ, energjia dalëse e lazerit me gjatësi vale 1.57um është në gjendje të arrijë 80mJ, me një shkallë konvertimi deri në 35%. Meqenëse drita e sinjalit OPO gjenerohet nën veprimin e një dendësie të caktuar të fuqisë së dritës me frekuencë themelore, vlera e saj e pragut është më e lartë se vlera e pragut të dritës me frekuencë themelore 1064 nm, dhe energjia e saj dalëse rritet me shpejtësi pasi energjia e pompimit tejkalon vlerën e pragut të OPO. Marrëdhënia midis energjisë dalëse dhe efikasitetit të OPO-së me energjinë dalëse të dritës me frekuencë themelore tregohet në figurë, nga e cila mund të shihet se efikasiteti i konvertimit të OPO-së mund të arrijë deri në 35%.
Më në fund, mund të arrihet një dalje e pulsit lazer me gjatësi vale 1.57μm me energji më të madhe se 80mJ dhe një gjerësi të pulsit lazer prej 8.5ns. Këndi i divergjencës së rrezes së lazerit në dalje përmes zgjeruesit të rrezes lazer është 0.3mrad. Simulimet dhe analizat tregojnë se aftësia e matjes së diapazonit të një telemetri lazeri me puls që përdor këtë lazer mund të kalojë 30 km.
| Gjatësia e valës | 1570±5nm |
| Frekuenca e Përsëritjes | 20Hz |
| Këndi i shpërndarjes së rrezes lazer (zgjerimi i rrezes) | 0.3-0.6mrad |
| Gjerësia e pulsit | 8.5ns |
| Energjia e pulsit | 80mJ |
| Orari i vazhdueshëm i punës | 5 minuta |
| Pesha | ≤1.2 kg |
| Temperatura e punës | -40℃~65℃ |
| Temperatura e ruajtjes | -50℃~65℃ |
Përveç përmirësimit të investimeve të veta në kërkimin dhe zhvillimin teknologjik, forcimit të ndërtimit të ekipit të Kërkimit dhe Zhvillimit dhe përsosjes së sistemit të inovacionit teknologjik të Kërkimit dhe Zhvillimit, Lumispot Tech gjithashtu bashkëpunon në mënyrë aktive me institucione të jashtme kërkimore në industri-universitet-kërkim, dhe ka krijuar një marrëdhënie të mirë bashkëpunimi me ekspertë të famshëm vendas të industrisë. Teknologjia kryesore dhe komponentët kryesorë janë zhvilluar në mënyrë të pavarur, të gjithë komponentët kryesorë janë zhvilluar dhe prodhuar në mënyrë të pavarur, dhe të gjitha pajisjet janë lokalizuar. Bright Source Laser po përshpejton ende ritmin e zhvillimit dhe inovacionit të teknologjisë, dhe do të vazhdojë të prezantojë module lazer telemetrik me kosto më të ulët dhe më të besueshme për të përmbushur kërkesën e tregut.
Koha e postimit: 21 qershor 2023