قامت شركة Lumispot Technology Co. ، Ltd. ، بناءً على سنوات من البحث والتطوير ، بتطوير ليزر نبض صغير الحجم والوزن الخفيف مع طاقة 80mJ ، وتردد تكرار قدره 20 هرتز وطول موجة آمن للعين البشر 1.57μm. تم تحقيق هذه النتيجة البحثية من خلال زيادة كفاءة المحادثة لـ KTP-OPO وتحسين إخراج وحدة ليزر الصمام الثنائي لمصدر المضخة. وفقًا لنتيجة الاختبار ، يفي هذا الليزر بمتطلبات درجة حرارة العمل الواسعة من -45 إلى 65 ℃ مع أداء ممتاز ، حيث يصل إلى المستوى المتقدم في الصين.
Rangefinder الليزر النبضي هو أداة لقياس المسافة من خلال ميزة نبض الليزر الموجهة إلى الهدف ، مع مزايا القدرة عالية الدقة على تحقيق النطاق ، والقدرة المضادة للمؤتمرات والبنية المدمجة. يستخدم المنتج على نطاق واسع في القياس الهندسي وحقول أخرى. يتم استخدام طريقة ربط نطاق الليزر النبضية هذه على نطاق واسع في تطبيق قياس المسافات الطويلة. في هذا المدى لمسافات طويلة ، من الأفضل اختيار ليزر الحالة الصلبة ذات الطاقة العالية وزاوية مبعثرة الحزمة الصغيرة ، باستخدام تقنية التبديل Q لإخراج نبضات الليزر النانوية.
الاتجاهات ذات الصلة لـ Rangefinder بالليزر النبضي هي كما يلي:
(1) Rangefinder Langerfinder الآمن للعين: 1.57وم مذبذب حدودي بصري 1.57 يحل تدريجياً محل موضع ردادي ليزر الطول الموجي 1.06UM في غالبية حقول ربط المدى.
(2) مصغرة Laser Rangefinder مع الحجم الصغير وخفيفة الوزن.
مع تحسين أداء نظام الكشف والتصوير ، يلزم حاجة إلى أهداف LASERATERTERS عن بُعد القادرة على قياس أهداف صغيرة تبلغ 0.1 متر مربع على 20 كم. لذلك ، من الضروري دراسة رطاق الليزر عالي الأداء.
في السنوات الأخيرة ، بذل Lumispot Tech الجهد للبحث عن وتصميم وإنتاج وبيع ليزر الحالة الصلبة ذات الطول الموجي 1.57UM مع زاوية تشتت الشعاع الصغيرة وأداء التشغيل العالي.
في الآونة الأخيرة ، صمم Lumispot Tech ، ليزرًا مبردًا من الهواء المبرد بطول الطول الموجي 1.57UM مع طاقة عالية الذروة وهيكل مضغوط ، ناتج عن الطلب العملي في البحث عن الأداء الواسع للتصنيع ، يمتلك الأداء الواسع في نطاق درجة حرارة العمل ، بعد 40 إلى 65 درجة ،
من خلال المعادلة التالية ، مع الكمية الثابتة للمرجع الآخر ، من خلال تحسين طاقة ناتج الذروة وتقليل زاوية تشتت الشعاع ، يمكن أن يحسن مسافة القياس من RangeFinder. ونتيجة لذلك ، فإن العوامل 2: قيمة طاقة الناتج الذروة وليزر بنية زاوية حزمة صغيرة متناثرة هي الجزء الرئيسي الذي يقرر قدرة قياس المسافة لمدى محدد.
الجزء الرئيسي لتحقيق الليزر مع الطول الموجي الآمن للعين هو تقنية المذبذب البصري (OPO) ، بما في ذلك خيار الكريستال غير الخطي ، طريقة مطابقة الطور وتصميم هيكل interiol Opo. يعتمد اختيار البلورة غير الخطية على معامل كبير غير خطي ، وعتبة إظهار عالية الضرر ، والخصائص الكيميائية والفيزيائية المستقرة وتقنيات النمو الناضجة ، وما إلى ذلك ، يجب أن تكون مطابقة الطور الأسبقية. حدد طريقة مطابقة الطور غير الحرجة بزاوية قبول كبيرة وزاوية المغادرة الصغيرة ؛ يجب أن يأخذ بنية تجويف OPO في الاعتبار الكفاءة وجودة الحزمة على أساس ضمان الموثوقية. منحنى التغيير لطول موجة إخراج KTP-OPO مع زاوية مطابقة الطور ، عندما θ = 90 ° ، يمكن لضوء الإشارة إخراج الليزر الآمن للعين البشرية تمامًا. لذلك ، يتم قطع البلورة المصممة على جانب واحد ، والزاوية المطابقة المستخدمة θ = 90 ° ， φ = 0 ° ، أي استخدام طريقة مطابقة الفصل ، عندما يكون المعامل غير الخطية الفعال الكريستالي هو الأكبر وليس هناك تأثير تشتت.
استنادًا إلى دراسة شاملة للمسألة أعلاه ، إلى جانب مستوى تطوير تقنية ومعدات الليزر المحلية الحالية ، فإن الحل الفني للتحسين هو: يعتمد OPO على تصميم خارجي من الفئة II غير الحرجة للمطابقة. 2 ktp-opos يتم حادث عمودي في بنية ترادفية لتحسين كفاءة التحويل وموثوقية الليزر كما هو موضح فيالشكل 1فوق.
مصدر المضخة هو صفيف ليزر أشباه الموصلات المبرد ذاتيًا ومطوراً ، حيث تبلغ دورة العمل بنسبة 2 ٪ على الأكثر ، وقمة 100 واط للقوة المفردة والقوة العاملة الإجمالية البالغة 12000 واط. تشكل المنشور الأيمن ، والمرآة المستوية ، والمستقطب ، والمستقطب ، تجويفًا مُصنّعًا للاستقطاب ، ويتم تدوير المنشور واللوحة الموجة اليمنى للحصول على إخراج اقتران الليزر 1064 نانومتر المطلوب. طريقة تعديل Q عبارة عن تعديل نشط Q Q نشط مضغوط على أساس بلورة KDP.
الشكل 1بلورتان KTP متصلان في سلسلة
في هذه المعادلة ، هي أصغر قوة عمل يمكن اكتشافها ؛
POUT هي قيمة إخراج ذروة طاقة العمل ؛
D هو فتح فتحة النظام البصري.
T هو انتقال systm البصري.
θ هي زاوية تشتت الشعاع المبتذلة للليزر ؛
R هو معدل الانعكاس للهدف ؛
A هو منطقة مستعرضة مكافئة المستهدفة.
R هو أكبر نطاق قياس.
σ هو معامل امتصاص الغلاف الجوي.
الشكل 2: وحدة صفيف الشريط على شكل قوس عبر التطوير الذاتي ،
مع قضيب yag الكريستال في الوسط.
الالشكل 2هو مداخن الشريط على شكل قوس ، مما يضع قضبان بلورة YAG كوسط ليزر داخل الوحدة ، مع تركيز 1 ٪. لحل التناقض بين حركة الليزر الجانبية والتوزيع المتماثل لإخراج الليزر ، تم استخدام توزيع متماثل لمصفوفة LD بزاوية 120 درجة. مصدر المضخة هو طول موجة 1064nm ، وحدتان من شريط الصفيف المنحني 6000 واط في سلسلة ضخ متراوح من سلسلة أشباه الموصلات. طاقة الخرج هي 0-250MJ مع عرض النبض حوالي 10ns وتردد ثقيل من 20 هرتز. يتم استخدام تجويف مطوي ، ويتم إخراج ليزر الطول الموجي 1.57μm بعد بلورة غير خطي ترادفية.
الرسم البياني 3الرسم الأبعاد لـ 1.57UM الطول الموجي بالليزر النابض
الرسم البياني 4: 1.57UM الطول الموجي نبضات المعدات الليزرية
الرسم البياني 5:إخراج 1.57μm
الرسم البياني 6:كفاءة تحويل مصدر المضخة
تكييف قياس طاقة الليزر لقياس طاقة الإخراج من نوعين من الطول الموجي على التوالي. وفقًا للرسم البياني الموضح أدناه ، كانت إعادة صياغة قيمة الطاقة هي القيمة المتوسطة التي تعمل تحت 20 هرتز مع فترة عمل دقيقة واحدة. من بينها ، فإن الطاقة الناتجة عن الليزر Wavelenth 1.57um لها تغيير في العلاقة بين طاقة مصدر مضخة الطول الموجي 1064nm. عندما تساوي طاقة مصدر المضخة 220mJ ، فإن طاقة الإخراج من ليزر طول الموجة 1.57um قادرة على تحقيق 80mJ ، مع معدل التحويل يصل إلى 35 ٪. نظرًا لأن ضوء إشارة OPO يتم توليده تحت عمل بعض كثافة الطاقة من ضوء التردد الأساسي ، فإن قيمة عتبةها أعلى من قيمة العتبة البالغة 1064 نانومتر ضوء التردد الأساسي ، وتزداد طاقة الخرج بسرعة بعد أن تتجاوز طاقة الضخ قيمة عتبة OPO. تظهر العلاقة بين طاقة إخراج OPO والكفاءة مع طاقة إخراج ضوء التردد الأساسية في الشكل ، والتي يمكن ملاحظة أن كفاءة التحويل لـ OPO يمكن أن تصل إلى 35 ٪.
أخيرًا ، يمكن تحقيق ناتج نبض ليزر طوله 1.57μm مع طاقة أكبر من 80mJ وعرض نبض ليزر قدره 8.5ns. زاوية الاختلاف في شعاع الليزر الإخراج من خلال موسع شعاع الليزر هو 0.3mrad. تُظهر المحاكاة والتحليل أن قدرة قياس النطاق لـ Rangefinder النبضي باستخدام هذا الليزر يمكن أن تتجاوز 30 كم.
| الطول الموجي | 1570 ± 5nm |
| تردد التكرار | 20 هرتز |
| زاوية تشتت شعاع الليزر (تمدد الشعاع) | 0.3-0.6mrad |
| عرض النبض | 8.5ns |
| طاقة النبض | 80MJ |
| ساعات العمل المستمرة | 5 دقائق |
| وزن | ≤1.2 كجم |
| درجة حرارة العمل | -40 ℃ ~ 65 ℃ |
| درجة حرارة التخزين | -50 ℃ ~ 65 ℃ |
بالإضافة إلى تحسين استثماراتها في مجال البحوث التكنولوجية والتنمية ، وتعزيز بناء فريق البحث والتطوير وإتقان نظام الابتكار للبحث والتطوير التكنولوجي ، يتعاون Lumispot Tech بنشاط مع مؤسسات البحث الخارجية في البحث عن الجامعة-وأقامت علاقة تعاون جيدة مع خبراء الصناعة المشهورين المحليين. تم تطوير التكنولوجيا الأساسية والمكونات الرئيسية بشكل مستقل ، وتم تطوير جميع المكونات الرئيسية وتصنيعها بشكل مستقل ، وتم توطين جميع الأجهزة. لا يزال ليزر المصدر الساطع يسرع وتيرة تطوير التكنولوجيا والابتكار ، وسيستمر في إدخال أقل تكلفة وأكثر موثوقية لمجموعة ردادي ليزر السلامة البشرية لتلبية الطلب على السوق.
وقت النشر: يونيو -21-2023