Lumispot Technology Co., Ltd., basato su anni di ricerca e sviluppo, ha sviluppato con successo un laser pulsato di dimensioni ridotte e leggero con energia di 80 MJ, frequenza di ripetizione di 20 Hz e lunghezza d'onda per occhio umano di 1,57 μm. Questo risultato di ricerca è stato ottenuto aumentando l'efficienza di conversazione di KTP-OPO e ottimizzando l'output del modulo laser del diodo della sorgente della pompa. Secondo il risultato del test, questo laser soddisfa l'ampio requisito di temperatura di lavoro da -45 ℃ a 65 ℃ con prestazioni eccellenti, raggiungendo il livello avanzato in Cina.
La gamma di laser pulsati è uno strumento di misurazione a distanza dal vantaggio dell'impulso laser diretto al bersaglio, con i meriti di capacità di rilevamento della gamma ad alta precisione, abilità anti-interferenza e struttura compatta. Il prodotto è ampiamente utilizzato nella misurazione ingegneristica e in altri campi. Questo metodo di attacco di intervallo laser pulsato è ampiamente utilizzato nell'applicazione della misurazione a lunga distanza. In questo telemetro a distanza a distanza, è più preferibile scegliere il laser a stato solido con un angolo di dispersione a travi elevato e piccoli, utilizzando la tecnologia di commutazione Q per produrre gli impulsi laser nanosecondi.
Le tendenze pertinenti della gamma Laser pulsata sono le seguenti:
(1) Range Range Finder per lievi per occhio umano: l'oscillatore parametrico ottico 1.57UM sta gradualmente sostituendo la posizione del tradizionale canale laser a lunghezza d'onda 1.06um nella maggior parte dei campi di attacco di range.
(2) Finder a gamma laser remoto miniaturizzato con piccole dimensioni e lievito.
Con il miglioramento delle prestazioni del sistema di rilevamento e di imaging, sono richiesti tenditori di intervalli laser remoti in grado di misurare piccoli obiettivi di 0,1 m² su 20 km. Pertanto, è urgente studiare il campo di range laser ad alte prestazioni.
Negli ultimi anni, Lumispot Tech ha messo lo sforzo alla ricerca, alla progettazione, alla produzione e alla vendita del laser a stato solido a livello d'occhio 1.57um con angolo di scattering di piccoli raggi e alte prestazioni operative.
Recently, Lumispot Tech, designed an 1.57um eye-safe wavelength air cooled laser with high peak power and compact structure , resulting from the practical demand within the research of minization long-distance laser rangefinder,.After the experiment, this laser shows the wide application prospects, possessed excellent performace, strong environmental adaptability under the wide range of working temperature from - 40 to 65 degree celsius,
Attraverso la seguente equazione, con la quantità fissa di altro riferimento, migliorando la potenza di uscita del picco e diminuendo l'angolo di scattering del raggio, può migliorare la distanza di misurazione del telemetro. Come risultato, i 2 fattori: il valore della potenza di uscita del picco e il laser compatto angolo di scattering del raggio con funzione raffreddata ad aria è la parte chiave che decide la capacità di misurazione della distanza del telemetro specifico.
La parte fondamentale per realizzare il laser con la lunghezza d'onda dell'occhio umano è la tecnica dell'oscillatore parametrico ottico (OPO), inclusa l'opzione di cristallo non lineare, metodo di corrispondenza di fase e progettazione della struttura di interiolo OPO. La scelta del cristallo non lineare dipende da grandi coefficienti non lineari, soglia di ressiance ad alto danno, proprietà chimiche e fisiche stabili e dalle tecniche di crescita matura ecc., Fase Matching dovrebbe avere la precedenza. Selezionare un metodo di abbinamento di fase non critico con un angolo di accettazione di grandi dimensioni e un angolo di partenza ridotto; La struttura della cavità OPO dovrebbe tenere conto dell'efficienza e della qualità del raggio sulla base di garantire l'affidabilità. La curva di cambiamento della lunghezza d'onda di uscita KTP-OPO con angolo di corrispondenza di fase, quando θ = 90 °, la luce del segnale può eliminare esattamente il laser per gli occhi umani. Pertanto, il cristallo progettato viene tagliato lungo un lato, l'angolo corrispondente utilizzato θ = 90 ° ， φ = 0 °, ovvero l'uso del metodo di corrispondenza di classe, quando il coefficiente non lineare efficace del cristallo è il più grande e non vi è alcun effetto di dispersione.
Sulla base di una considerazione completa del problema di cui sopra, combinato con il livello di sviluppo dell'attuale tecnica e attrezzatura laser domestica, la soluzione tecnica di ottimizzazione è: l'OPO adotta un design KTP-OPO della cavità esterna non critica di classe II; I 2 KTP-OPOS sono incidenti verticalmente in una struttura in tandem per migliorare l'efficienza di conversione e l'affidabilità laser come mostrato inFigura 1Sopra.
La fonte della pompa è la ricerca di auto-ricerca e sviluppata conduttore conduttore raffreddato a semiconduttore, con un ciclo di lavoro del 2% al massimo, potenza di picco da 100 W per la singola barra e la potenza operativa totale di 12.000 W. Il prisma ad angolo retto, lo specchio e il polarizzatore planari e il polarizzatore formano una cavità di risonanza di output accoppiata a polabilità piegata e il prisma e la piastra d'onda ad angolo retto vengono ruotati per ottenere l'output di accoppiamento laser a 1064 nm desiderato. Il metodo di modulazione Q è una modulazione Q elettro-ottica attiva pressurizzata basata sul cristallo KDP.
Figura 1Due cristalli KTP collegati in serie
In questa equazione, Prec è il più piccolo potere di lavoro rilevabile;
Pout è il valore di output di picco della potenza di lavoro;
D è l'apertura del sistema ottico ricevente;
T è la trasmittanza ottica del SYSTM;
θ è l'angolo di scattering del raggio emettente del laser;
R è il tasso di riflessione del bersaglio;
A è l'area trasversale equivalente target;
R è il più grande intervallo di misurazione;
σ è il coefficiente di assorbimento atmosferico.
Figura 2: Il modulo array a barre a forma di arco tramite auto-sviluppo,
con l'asta di cristallo Yag nel mezzo.
ILFigura 2è la barra a forma di arco, mettendo le aste di cristallo YAG come mezzo laser all'interno del modulo, con la concentrazione dell'1%. Per risolvere la contraddizione tra il movimento laser laterale e la distribuzione simmetrica dell'uscita laser, è stata utilizzata una distribuzione simmetrica dell'array LD con un angolo di 120 gradi. La sorgente della pompa è lunghezza d'onda di 1064 nm, due moduli a barre di array curvo da 6000 W nel pompaggio in tandem a semiconduttore in serie. L'energia di uscita è 0-250mJ con una larghezza dell'impulso di circa 10 N e una pesante frequenza di 20Hz. Viene utilizzata una cavità piegata e il laser a lunghezza d'onda da 1,57μm viene in uscita dopo un cristallo non lineare KTP in tandem.
Grafico 3Il disegno dimensionale del laser pulsato a lunghezza d'onda 1.57um
Grafico 4: 1,57um Attrezzatura campione laser a lunghezza d'onda a lunghezza d'onda
Grafico 5:Output di 1,57 μm
Grafico 6:L'efficienza di conversione della sorgente della pompa
Adattare la misurazione dell'energia laser per misurare rispettivamente la potenza di uscita di 2 tipi di lunghezza d'onda. Secondo il grafico mostrato di seguito, il resut del valore dell'energia era il valore medio che funzionava sotto il 20Hz con un periodo di lavoro di 1 minuto. Tra questi, l'energia generata dal laser ondae 1.57um ha il costuminato cambiamento con la relazione di energia della sorgente della pompa a lunghezza d'onda di 1064 nm. Quando l'energia della sorgente della pompa equivale a 220 mj, l'energia di uscita del laser a lunghezza d'onda di 1,57um è in grado di ottenere 80 MJ, con il tasso di conversione fino al 35%. Poiché la luce del segnale OPO viene generata sotto l'azione di una certa densità di potenza della luce di frequenza fondamentale, il suo valore di soglia è superiore al valore di soglia di 1064 nm di luce di frequenza fondamentale e la sua energia di uscita aumenta rapidamente dopo che l'energia di pompaggio supera il valore di soglia OPO. La relazione tra l'energia di uscita OPO e l'efficienza con l'energia di uscita della luce della frequenza fondamentale è mostrata nella figura, da cui si può vedere che l'efficienza di conversione dell'OPO può raggiungere fino al 35%.
Alla fine, è possibile ottenere una potenza di impulso laser a lunghezza d'onda di 1,57 μm con energia maggiore di 80 MJ e una larghezza dell'impulso laser di 8,5N. L'angolo di divergenza del raggio laser di uscita attraverso l'espansore del raggio laser è 0,3 mrad. Le simulazioni e l'analisi mostrano che la capacità di misurazione dell'intervallo di un campo di range laser pulsato utilizzando questo laser può superare i 30 km.
| Lunghezza d'onda | 1570 ± 5 nm |
| Frequenza di ripetizione | 20Hz |
| Angolo di scattering del raggio laser (espansione del fascio) | 0,3-0,6 mrad |
| Larghezza del polso | 8.5ns |
| Energia di impulso | 80mj |
| Orario di lavoro continuo | 5 minuti |
| Peso | ≤1,2 kg |
| Temperatura di lavoro | -40 ℃ ~ 65 ℃ |
| Temperatura di conservazione | -50 ℃ ~ 65 ℃ |
Oltre a migliorare i propri investimenti di ricerca e sviluppo tecnologici, rafforzando la costruzione del team di ricerca e sviluppo e perfezionando il sistema di innovazione della R&S tecnologica, Lumispot Tech collabora anche attivamente con istituti di ricerca esterni nella ricerca dell'università industriale e ha stabilito una buona relazione di cooperazione con esperti di industria famosi domestici. La tecnologia principale e i componenti chiave sono stati sviluppati in modo indipendente, tutti i componenti chiave sono stati sviluppati e fabbricati in modo indipendente e tutti i dispositivi sono stati localizzati. Bright Source Laser sta ancora accelerando il ritmo dello sviluppo della tecnologia e dell'innovazione e continuerà a introdurre moduli di telemetro laser a costi più bassi e più affidabili per la sicurezza degli occhi umani per soddisfare la domanda del mercato.
Tempo post: giugno-21-2023