Lumispot Technology Co., Ltd., baseada en anos de investigación e desenvolvemento, desenvolveu con éxito un pequeno tamaño e un láser pulsado de peso lixeiro con enerxía de 80MJ, frecuencia de repetición de 20 Hz e lonxitude de onda de 1,57 μm. Este resultado da investigación obtívose aumentando a eficiencia de conversación de KTP-OPO e optimizando a saída do módulo láser do diodo de fonte da bomba. Segundo o resultado da proba, este láser cumpre o amplo requisito de temperatura de traballo de -45 a 65 ℃ cun excelente rendemento, alcanzando o nivel avanzado en China.
O rango láser pulsado é un instrumento de medida a distancia pola vantaxe do pulso láser dirixido ao obxectivo, co mérito de capacidade de rango de alta precisión, capacidade de interferencia e estrutura compacta. O produto é amplamente utilizado na medición da enxeñaría e outros campos. Este método pulsado de rango láser é máis utilizado na aplicación de medición de longa distancia. Neste rango de longa distancia, é máis preferible escoller o láser de estado sólido con alta enerxía e ángulo de dispersión de feixes pequenos, empregando a tecnoloxía de conmutación Q para producir os pulsos láser nanosegundos.
As tendencias relevantes do rango láser pulsado son as seguintes:
(1) O rango láser de seguridade dos ollos humanos: o oscilador paramétrico óptico 1.57um está substituíndo gradualmente a posición do rango tradicional de láser de lonxitude de onda 1.06um na maioría dos campos de rango.
(2) Rango de láser remoto miniaturizado con pequeno tamaño e lixeiro.
Coa mellora do rendemento do sistema de detección e imaxe, necesítanse un rango de láser remoto capaz de medir pequenos obxectivos de 0,1m² máis de 20 km. Polo tanto, é urxente estudar o rango láser de alto rendemento.
Nos últimos anos, Lumispot Tech puxo o esforzo á investigación, deseño, produción e venda do láser de estado sólido de 1,57um de lonxitude de onda con ángulo de dispersión de pequenos feixes e un alto rendemento de funcionamento.
Recentemente, Lumispot Tech, deseñou un láser refrigerado de aire de lonxitude de onda de 1,57um de lonxitude de onda con alta potencia máxima e estrutura compacta, resultante da demanda práctica dentro da investigación de minización de láser de longa distancia, despois do experimento, este láser amosa a ampla aplicación, posuía un excelente rendemento, un forte rendemento ambiental, baixo a temperatura de traballo de 40 a 65, o punto de miusio, un gran nivel, o punto de miusio, o número de 40 a 65.
A través da seguinte ecuación, coa cantidade fixa doutra referencia, mellorando a potencia de saída de pico e diminuíndo o ángulo de dispersión do feixe, pode mellorar a distancia de medición do rango. Como resultado, os 2 factores: o valor da potencia de saída de pico e o láser de estrutura compacta do ángulo de dispersión de feixes pequenos con función refrigerada por aire é a parte clave que decidiu a capacidade de medición de distancia dun rango específico.
A parte clave para realizar o láser con lonxitude de onda de seguridade humana é a técnica de oscilador paramétrico óptico (OPO), incluída a opción de cristal non lineal, método de correspondencia de fase e deseño de estrutura de interioles OPO. A elección do cristal non lineal depende dun gran coeficiente non lineal, un limiar de resistencia de alto dano, propiedades químicas e físicas estables e as técnicas de crecemento maduro, etc., a correspondencia de fase debe ter prioridade. Seleccione un método de correspondencia de fase non crítica con gran ángulo de aceptación e pequeno ángulo de saída; A estrutura da cavidade OPO debe ter en conta a eficiencia e a calidade do feixe en función de garantir a fiabilidade. A curva de cambio da lonxitude de onda de saída KTP-OPO con ángulo de correspondencia de fase, cando o θ = 90 °, a luz do sinal pode producir exactamente o láser de ollos humanos. Polo tanto, o cristal deseñado córtase ao longo dun lado, a correspondencia de ángulo usada θ = 90 ° ， φ = 0 °, é dicir, o uso do método de correspondencia de clases, cando o coeficiente non lineal de cristal é o máis grande e non hai efecto de dispersión.
Baseándose nunha consideración completa do problema anterior, combinado co nivel de desenvolvemento da técnica e equipos láser domésticos actuais, a solución técnica de optimización é: A OPO adopta un deseño KTP-OPO de Cavidade externa de Cavidade Exterior de Cavidade Exterior de clase II; Os 2 KTP-Opos son incidentes verticalmente nunha estrutura en tándem para mellorar a eficiencia de conversión e a fiabilidade láser como se mostra enFigura 1Arriba.
A fonte da bomba é a auto-investigación e desenvolveu unha matriz de láser semiconductor de semicondutores condutores, cun ciclo de traballo do 2% como máximo, potencia máxima de 100 W para unha única barra e a potencia total de traballo de 12.000W. O prisma do ángulo recto, o espello plano todo reflexivo e o polarizador forman unha cavidade resonante de saída de polarización dobrada, e o prisma e a placa de onda do ángulo recto son rotados para obter a saída de acoplamiento de láser de 1064 nm desexada. O método de modulación Q é unha modulación q electro-óptica activa presurizada baseada no cristal KDP.
Figura 1Dous cristais KTP conectados en serie
Nesta ecuación, Prec é a menor potencia de traballo detectable;
Pout é o valor máximo de saída do poder de traballo;
D é a apertura do sistema óptico receptor;
T é a transmisión óptica do SYSTM;
θ é o ángulo de dispersión do feixe emisante do láser;
R é a taxa de reflexión do obxectivo;
A é a área de sección transversal equivalente;
R é o maior rango de medición;
σ é o coeficiente de absorción atmosférica.
Figura 2: O módulo de matriz de barras en forma de arco mediante o desenvolvemento propio,
Coa vara de cristal Yag no medio.
OFigura 2son as pilas de barras en forma de arco, poñendo as barras de cristal YAG como medio láser dentro do módulo, coa concentración do 1%. Para resolver a contradición entre o movemento láser lateral e a distribución simétrica da saída láser, utilizouse unha distribución simétrica da matriz LD nun ángulo de 120 graos. A fonte da bomba é de lonxitude de onda de 1064nm, dous módulos de barra de matriz curvada de 6000W en bombeo en tándem de semiconductor en serie. A enerxía de saída é de 0-250MJ cun ancho de pulso de aproximadamente 10ns e unha frecuencia pesada de 20Hz. Utilízase unha cavidade dobrada e o láser de lonxitude de onda de 1,57 μm é saída despois dun cristal non lineal KTP en tándem.
Gráfico 3O debuxo dimensional de láser pulsado de lonxitude de onda de 1.57um
Gráfico 4: 1.57um Equipo de mostra de láser pulsado de lonxitude de onda
Gráfico 5:1,57 μm de saída
Gráfico 6:A eficiencia de conversión da fonte da bomba
Adaptando a medición de enerxía láser para medir a potencia de saída de 2 tipos de lonxitude de onda respectivamente. Segundo o gráfico que se mostra a continuación, o resut do valor da enerxía foi o valor medio que funcionaba baixo os 20Hz con 1 período de traballo. Entre eles, a enerxía xerada polo láser de onda de 1.57um ten o cambio consciente coa relación de enerxía da bomba de lonxitude de onda de 1064 nm. Cando a enerxía da fonte da bomba é igual a 220MJ, a enerxía de saída do láser de lonxitude de onda de He 1.57um é capaz de conseguir 80MJ, coa taxa de conversión ata o 35%. Dado que a luz do sinal OPO é xerada baixo a acción de certa densidade de potencia da luz de frecuencia fundamental, o seu valor limiar é superior ao valor limiar da luz de frecuencia fundamental de 1064 nm e a súa enerxía de saída aumenta rapidamente despois da enerxía de bombeo supera o valor do limiar OPO. A relación entre a enerxía de saída OPO e a eficiencia coa enerxía de luz de frecuencia fundamental móstrase na figura, desde a que se pode ver que a eficiencia de conversión da OPO pode chegar ata o 35%.
Por fin, pódese conseguir unha saída de pulso láser de 1,57 μm de lonxitude de onda con enerxía superior a 80MJ e un ancho de pulso láser de 8,5ns. O ángulo de diverxencia do feixe láser de saída a través do expansor do feixe láser é de 0,3Mrad. As simulacións e a análise demostran que a capacidade de medición do rango dun rango láser pulsado usando este láser pode superar os 30 km.
| Lonxitude de onda | 1570 ± 5nm |
| Frecuencia de repetición | 20Hz |
| Ángulo de dispersión do feixe láser (expansión do feixe) | 0,3-0,6mrad |
| Ancho de pulso | 8.5ns |
| Enerxía de pulso | 80MJ |
| Horario de traballo continuo | 5 minutos |
| Peso | ≤1.2kg |
| Temperatura de traballo | -40 ℃ ~ 65 ℃ |
| Temperatura de almacenamento | -50 ℃ ~ 65 ℃ |
Ademais de mellorar o seu propio investimento en investigación e desenvolvemento tecnolóxico, fortalecendo a construción do equipo de I + D e perfeccionando o sistema de innovación en I + D tecnolóxica, Lumispot Tech tamén coopera activamente con institucións de investigación externas na investigación-investigación da industria e estableceu unha boa relación de cooperación con expertos domésticos da industria famosa. A tecnoloxía básica e os compoñentes clave desenvolvéronse de forma independente, todos os compoñentes clave foron desenvolvidos e fabricados de forma independente e localizáronse todos os dispositivos. Bright Source Láser segue a acelerar o ritmo de desenvolvemento e innovación tecnolóxica e seguirá introducindo módulos máis fiables de láser de seguridade dos ollos humanos para satisfacer a demanda do mercado.
Tempo de publicación: xuño-21-2023