Dapre mekanis jenerasyon diferan nan lazè enfrawouj kout vag, gen twa kalite lazè enfrawouj kout vag, sètadi lazè semi-conducteurs, lazè fib ak lazè solid-eta.Pami yo, lazè solid-eta ka divize an lazè solid-eta ki baze sou konvèsyon optik longèdonn ki pa lineyè ak lazè solid-eta ki dirèkteman jenere lazè enfrawouj kout vag soti nan materyèl k ap travay lazè.
Lazè semi-conducteurs itilize materyèl semi-conducteurs kòm materyèl k ap travay lazè, epi longèdonn lazè pwodiksyon an detèmine pa espas sa a nan materyèl semi-conducteurs yo.Ak devlopman nan syans materyèl, bann enèji nan materyèl semi-conducteurs ka pwepare nan yon seri pi laj nan longèdonn lazè atravè jeni bann enèji.Se poutèt sa, plizyè kout vag enfrawouj lazè longèdonn ka jwenn ak lazè semi-conducteurs.
li tipik lazè k ap travay materyèl nan kout-onn enfrawouj lazè semi-conducteurs se materyèl fosfò.Pou egzanp, yon lazè semi-kondiktè fosfid Endyòm ak yon gwosè ouvèti nan 95 μm gen longèdonn lazè pwodiksyon nan 1.55 μm ak 1.625 μm, ak pouvwa a te rive nan 1.5 W.
Lazè fib sèvi ak fib vè ra-latè-dope kòm mwayen lazè a ak lazè semi-conducteurs kòm sous ponp lan.Li gen karakteristik ekselan tankou papòt ki ba, efikasite konvèsyon segondè, bon kalite gwo bout bwa pwodiksyon, estrikti senp, ak segondè fyab.Li kapab tou pran avantaj de spectre lajè radyasyon ion ki ra latè pou fòme yon lazè fib reglabl lè yo ajoute eleman optik selektif tankou griyaj nan resonator lazè a.Lazè fib yo te vin tounen yon direksyon enpòtan nan devlopman teknoloji lazè.
1.Solid-eta lazè
Lazè solid-eta genyen medya ki ka dirèkteman jenere kout-onn lazè enfrawouj yo se sitou Er: YAG kristal ak seramik, ak Er-dope vè.Lazè solid-eta ki baze sou Er:YAG kristal ak seramik ka dirèkteman pwodiksyon 1.645μm kout-onn enfrawouj lazè, ki se yon plas cho nan rechèch la nan kout-onn enfrawouj lazè nan dènye ane yo [3-5].Kounye a, enèji batman kè Er: YAG lazè lè l sèvi avèk elektwo-optik oswa acousto-optik Q-chanje te rive nan kèk a dè dizèn de mJ, yon lajè batman kè nan dè dizèn de ns, ak yon frekans repetisyon nan dè dizèn a dè milye de Hz.Si yo itilize yon lazè semiconductor 1.532 μm kòm sous ponp lan, Li pral gen gwo avantaj nan jaden rekonesans aktif lazè ak kontremedi lazè, espesyalman efè enfiltrasyon li yo sou aparèy avètisman lazè tipik.
Er vè lazè gen estrikti kontra enfòmèl ant, pri ki ba, pwa limyè, epi li ka reyalize operasyon Q-chanje.Li se sous limyè pi pito pou deteksyon aktif nan kout-onn lazè enfrawouj.Sepandan, akòz kat enpèfeksyon yo nan materyèl Er vè: Premyèman, longèdonn santral la nan spectre absòpsyon se 940 nm oswa 976 nm, ki fè ponpe lanp difisil pou reyalize;Dezyèmman, preparasyon an nan materyèl Er vè difisil epi li pa fasil pou fè gwo gwosè;Twazyèmman, Er vè Materyèl la gen pòv pwopriyete tèmik, epi li pa fasil reyalize operasyon frekans repetitif pou yon tan long, se pou kontinyèl operasyon kontinyèl;katriyèm, pa gen okenn materyèl apwopriye Q-chanje.Malgre ke rechèch la nan kout vag enfrawouj lazè ki baze sou Er vè te toujou atire atansyon moun, akòz kat rezon ki anwo yo, pa gen okenn pwodwi soti.Jiska 1990, ak aparisyon ba lazè semi-conducteurs ak longèdonn 940 nm ak 980 nm, ak aparisyon materyèl absòpsyon satire tankou Co2 +: MgAl2O4 (aluminat mayezyòm cobalt-dope), de gwo blokaj yo nan sous ponp ak Q-chanje. yo te kase.Rechèch la sou lazè vè devlope rapidman.Espesyalman nan dènye ane yo, miniature Er vè modil lazè peyi mwen an, ki entegre sous ponp semi-conducteurs, Er vè ak kavite sonan, peze pa plis pase 10 g, e li gen yon ti kapasite pwodiksyon pakèt 50 kW modil pik pouvwa.Sepandan, akòz pèfòmans nan pòv tèmik nan Er vè materyèl, frekans nan repetisyon nan modil la lazè se toujou relativman ba.Frekans lazè modil 50 kW a se sèlman 5 Hz, ak frekans maksimòm lazè modil 20 kW a se 10 Hz, ki ka itilize sèlman nan aplikasyon ki ba frekans.
Pwodiksyon lazè 1.064 μm pa Nd: YAG lazè enpulsyonèl la gen yon pik pouvwa ki rive jiska megawatt.Lè tankou yon limyè fò aderan pase nan kèk materyèl espesyal, foton li yo gaye inelastikman sou molekil yo nan materyèl la, se sa ki, foton yo absòbe ak pwodwi relativman ba-frekans foton.Gen de kalite sibstans ki ka reyalize efè konvèsyon frekans sa a: youn se kristal ki pa lineyè, tankou KTP, LiNbO3, elatriye;lòt la se gaz presyon ki wo tankou H2.Mete yo nan kavite optik sonan pou fòme yon osilateur parametrik optik (OPO).
OPO ki baze sou gaz presyon ki wo anjeneral refere a yon osilator parametrik limyè Raman ki ankouraje.Limyè ponp lan pasyèlman absòbe epi jenere yon vag limyè ki ba-frekans.Lazè Raman ki gen matirite a sèvi ak yon lazè 1.064 μm pou ponpe gaz presyon H2 pou jwenn yon lazè enfrawouj kout vag 1.54 μm.
FOTO 1
Aplikasyon tipik nan sistèm GV enfrawouj kout ond se D 'longdistans nan mitan lannwit.Illuminateur lazè a ta dwe yon lazè enfrawouj kout vag kout batman kè ak gwo pouvwa pik, ak frekans repetisyon li yo ta dwe konsistan avèk frekans ankadreman kamera strobed la.Dapre estati aktyèl la nan kout vag lazè enfrawouj nan kay ak aletranje, dyòd-pompe Er: YAG lazè ak OPO ki baze sou 1.57 μm lazè solid-eta yo se chwa ki pi bon.Frekans repetisyon ak pik pouvwa tipòtrè Er vè lazè toujou bezwen amelyore.3.Aplikasyon kout-onn enfrawouj lazè nan fotoelektrik anti-rekonesans
Sans nan kout vag enfrawouj lazè anti-rekonesans se iradyasyon ekipman rekonesans optoelectronic lènmi an k ap travay nan bann enfrawouj kout vag la ak kout vag enfrawouj lazè travès, pou li ka jwenn enfòmasyon sib mal oswa pa ka travay nòmalman, oswa menm. detektè a domaje.Gen de tipik kout-onn enfrawouj lazè anti-rekonesans metòd, sètadi distans la twonpe entèferans nan telemèt lazè moun je-san danje ak domaj nan repwesyon nan kamera a kout-onn enfrawouj.
1.1 Distans twonpe entèferans nan je moun sekirite telemètre lazè
Telemètre lazè enpulsyonèl konvèti distans ki genyen ant sib la ak sib la pa entèval tan nan batman kè a lazè ale retounen ak lide ant pwen an lansman ak sib la.Si detektè a telemètr resevwa lòt pulsasyon lazè anvan siyal la eko reflete nan sib la rive nan pwen an lansman, li pral sispann distribisyon, ak distans la konvèti se pa distans aktyèl la nan sib la, men pi piti pase distans aktyèl la nan sib la.Fo distans, ki reyalize objektif la nan twonpe distans la nan temèt la.Pou telemètr lazè ki san danje pou je, yo ka itilize lazè batman kè enfrawouj kout vag ki gen menm longèdonn pou aplike entèferans desepsyon distans.
Lazè a ki aplike entèferans desepsyon distans la nan telemèt la simulation refleksyon difize nan sib la nan lazè a, kidonk pouvwa pik lazè a trè ba, men de kondisyon sa yo ta dwe satisfè:
1) longèdonn lazè a dwe menm jan ak longèdonn k ap travay nan telemèt entèfere a.Yon filtè entèferans enstale devan detektè a telemètre, ak Pleasant a trè etwat.Lazè ak longèdonn lòt pase longèdonn k ap travay la pa ka rive jwenn sifas fotosensib detektè a.Menm lazè 1.54 μm ak 1.57 μm ak longèdonn menm jan an pa ka entèfere youn ak lòt.
2) Frekans repetisyon lazè a dwe wo ase.Detektè a telemètr reponn a siyal lazè a rive nan sifas fotosensib li sèlman lè yo mezire seri a.Pou reyalize entèferans efikas, batman kè entèferans la ta dwe omwen peze nan pòtay vag telemèt la 2 a 3 pulsasyon.Pòtay la ranje ki ka reyalize kounye a se sou lòd la nan μs, kidonk lazè a entèfere dwe gen yon frekans repetisyon segondè.Lè w pran yon distans sib 3 km kòm egzanp, tan ki nesesè pou lazè a ale retounen ak lide yon fwa se 20 μs.Si omwen 2 pulsasyon yo antre, frekans repetisyon lazè a dwe rive nan 50 kHz.Si ranje minimòm lazè a se 300 m, frekans repetisyon jammer a pa ka pi ba pase 500 kHz.Se sèlman lazè semi-conducteurs ak lazè fib ka reyalize yon pousantaj repetisyon segondè.
1.2 Sipresyon entèferans ak domaj nan kamera enfrawouj kout vag yo
Kòm eleman debaz nan sistèm D 'enfrawouj kout vag la, kamera enfrawouj kout vag la gen yon seri dinamik limite nan repons optik pouvwa detektè InGaAs avyon fokal li yo.Si pouvwa optik ensidan an depase limit siperyè ranje dinamik, saturation pral rive, ak detektè a pa ka fè D nòmal.Pi wo pouvwa Lazè a pral lakòz domaj pèmanan nan detektè a.
Kontini ak ba pik pik semi-conducteurs lazè ak fibre lazè ak frekans repetisyon anwo nan syèl la fèt nan Kiba entèferans suppression kontini kamera envizib detèktè kout onn.Kontinyèlman irradie kamera a enfrawouj kout onn ak yon lazè.Akòz efè kondansasyon gwo-agrandisman nan lantiy optik la, zòn nan rive nan plas la lazè difize sou avyon fokal InGaAs gravman satire, ak Se poutèt sa pa ka imajine nòmalman.Se sèlman apre yo fin irradiation lazè a sispann pou yon peryòd de tan, pèfòmans nan D ka piti piti retounen nan nòmal.
Dapre rezilta yo nan anpil ane nan rechèch ak devlopman nan lazè aktif pwodwi kontremezi nan bann yo vizib ak tou pre-enfrawouj ak plizyè tès efikasite domaj jaden, sèlman lazè kout-batman kè ak yon pouvwa pik nan megawatt ak pi wo a ka lakòz domaj irevokabl nan televizyon. kamera nan yon distans de kilomèt lwen.domaj.Kit efè domaj la ka reyalize, pouvwa pik lazè a se kle a.Osi lontan ke pik pouvwa a pi wo pase papòt domaj detektè a, yon sèl batman kè ka domaje detektè a.Soti nan pèspektiv nan difikilte konsepsyon lazè, dissipation chalè ak konsomasyon pouvwa, frekans nan repetisyon nan lazè a pa nesesèman gen yo rive jwenn pousantaj la ankadreman nan kamera a oswa menm pi wo, ak 10 Hz a 20 Hz ka satisfè aplikasyon pou konba aktyèl.Natirèlman, kamera enfrawouj kout ond yo pa gen okenn eksepsyon.
Detektè avyon fokal InGaAs gen ladan bonbadman elèktron CCD ki baze sou fotokatòd migrasyon elektwon InGaAs / InP ak CMOS pita devlope.Saturasyon yo ak papòt domaj yo nan menm lòd la nan grandè ak Si ki baze sou CCD/CMOS, men detektè ki baze sou InGaAs/InP yo poko jwenn.Saturasyon ak done papòt domaj nan CCD/COMS.
Dapre estati aktyèl la nan kout lazè enfrawouj nan kay ak aletranje, 1.57 μm frekans repetitif lazè solid-eta ki baze sou OPO se toujou chwa ki pi bon pou domaj lazè nan CCD / COMS.Pèfòmans segondè pénétration atmosferik li yo ak gwo pik pouvwa kout batman kè lazè Kouvèti tach limyè a ak yon sèl batman kè efikas karakteristik yo evidan pou pouvwa a touye mou nan sistèm optoelectronic long distans ekipe ak kamera enfrawouj kout vag.
2 .Konklizyon
Lazè enfrawouj kout vag ak longèdonn ant 1.1 μm ak 1.7 μm gen gwo transmisyon atmosferik ak gwo kapasite pou antre brouyar, lapli, nèj, lafimen, sab ak pousyè.Li se envizib nan ekipman tradisyonèl vizyon lannwit ki ba-limyè.Lazè a nan bann 1.4 μm a 1.6 μm san danje pou je imen an, e li gen karakteristik diferan tankou yon detektè ki gen matirite ak yon longèdonn repons pik nan seri sa a, e li te vin tounen yon direksyon devlopman enpòtan pou aplikasyon militè lazè.
Papye sa a analize karakteristik teknik ak sitiyasyon kat tipik lazè enfrawouj kout vag, ki gen ladan lazè semi-conducteurs fosfò, lazè fib Er-dope, lazè solid eta solid ki baze sou OPO, ak rezime itilizasyon an. nan lazè enfrawouj kout vag sa yo nan rekonesans fotoelektrik aktif.Aplikasyon tipik nan anti-rekonesans.
1) Kontini ak ba pik pouvwa segondè repetisyon frekans fosfò semiconductor lasers ak Er-doped fibre lasers yo pwensipalman itilize pou ekleraj oksilyè pou siveyans enfiltrasyon longdistans ak vize nan mitan lannwit ak siprime entèferans nan kamera enfrawouj ennmi kout vag.High-repetition kout-batman kè fosfò semi-conducteurs lazè ak Er-doped fibre lasers yo tou idéal sous limyè pou sistèm milti-puls sekirite je, lazè D' rada analyse ak je sekirite lazè distance distance twonpe entèferans.
2) OPO ki baze sou eta solid lazè ak yon pousantaj repetisyon ki ba men ak yon pouvwa pik nan megawatt oswa menm dis megawatt ka lajman itilize nan rada imaj flash, obsèvasyon gating lazè long distans nan mitan lannwit, domaj kout lazè enfrawouj ak tradisyonèl mòd remote je moun Sekirite lazè sòti.
3) Miniature Er vè lazè a se youn nan direksyon ki pi rapid nan lazè enfrawouj kout vag nan dènye ane yo.Pouvwa aktyèl la ak nivo frekans repetisyon yo ka itilize nan telemètre lazè sekirite je miniature.Nan tan, yon fwa pik pouvwa a rive nan nivo megawatt, li ka itilize pou rada imaj flash, obsèvasyon lazè gating, ak domaj lazè nan kamera enfrawouj kout onn.
4) Dyòd-pompe Er:YAG lazè a ki kache aparèy avètisman lazè a se direksyon devlopman endikap gwo-pouvwa kout-onn lazè enfrawouj.Li gen gwo potansyèl aplikasyon nan flash lidar, obsèvasyon gating lazè long distans nan mitan lannwit, ak domaj lazè.
Nan dènye ane yo, kòm sistèm zam yo gen pi wo ak pi wo kondisyon pou entegrasyon nan sistèm optoelectronic, ekipman lazè ti ak lejè te vin tounen yon tandans inevitab nan devlopman nan ekipman lazè.Lazer semi-conducteurs, lazè fib ak lazè tipòtrè ak ti gwosè, pwa limyè ak konsomasyon pouvwa ki ba Er lazè vè yo te vin direksyon endikap nan devlopman nan lazè enfrawouj kout vag.An patikilye, lazè fib ak bon kalite gwo bout bwa gen gwo potansyèl aplikasyon nan ekleraj oksilyè lannwit, siveyans enfiltrasyon ak vize, optik D 'lidar, ak entèferans repwesyon lazè.Sepandan, pouvwa/enèji twa kalite lazè ti ak lejè sa yo jeneralman ba, epi yo ka itilize sèlman pou kèk aplikasyon pou rekonesans kout ranje, epi yo pa ka satisfè bezwen rekonesans alontèm ak rekonesans vann san preskripsyon.Se poutèt sa, konsantre nan devlopman se ogmante pouvwa a lazè / enèji.
OPO ki baze sou eta solid lazè gen bon kalite gwo bout bwa ak gwo pik pouvwa, ak avantaj yo nan obsèvasyon gated longdistans, rada imaj flash ak domaj lazè yo toujou trè evidan, ak enèji pwodiksyon lazè a ak frekans repetisyon lazè yo ta dwe plis ogmante. .Pou dyod-pompe Er:YAG lazè, si enèji batman kè a ogmante pandan y ap lajè batman kè a plis konprese, li pral vin pi bon altènatif nan OPO lazè solid-eta.Li gen avantaj nan obsèvasyon gated longdistans, rada imaj flash, ak domaj lazè.Gwo potansyèl aplikasyon.
Plis enfòmasyon pwodwi, ou ka vin vizite sit entènèt nou an:
https://www.erbiumtechnology.com/
Imèl:devin@erbiumtechnology.com
WhatsApp: +86-18113047438
Faks: +86-2887897578
Add: No.23, Chaoyang wout, Xihe lari, Longquanyi distrcit, Chengdu,610107, Lachin.
Tan Mizajou: Mar-02-2022
