Lumispot Technology Co., Ltd., na temelju godina istraživanja i razvoja, uspješno je razvio pulsni laser male veličine i male težine s energijom od 80 mJ, frekvencijom ponavljanja od 20 Hz i valnom duljinom sigurnom za ljudsko oko od 1,57 μm. Ovaj rezultat istraživanja postignut je povećanjem učinkovitosti razgovora KTP-OPO i optimiziranjem izlaza diodnog laserskog modula izvora pumpe. Prema rezultatima testa, ovaj laser zadovoljava zahtjeve široke radne temperature od -45 ℃ do 65 ℃ s izvrsnim performansama, dostižući naprednu razinu u Kini.
Pulsirani laserski daljinomjer instrument je za mjerenje udaljenosti s prednošću laserskog pulsa usmjerenog na metu, sa zaslugama sposobnosti visokopreciznog određivanja udaljenosti, snažne sposobnosti zaštite od smetnji i kompaktne strukture. Proizvod se široko koristi u inženjerskim mjerenjima i drugim područjima. Ova metoda pulsirajućeg laserskog mjerenja udaljenosti najviše se koristi u primjeni mjerenja na velikim udaljenostima. U ovom daljinomjeru, bolje je odabrati solid-state laser s visokom energijom i malim kutom raspršenja zrake, koristeći Q-switching tehnologiju za izlaz nanosekundnih laserskih impulsa.
Relevantni trendovi pulsirajućih laserskih daljinomjera su sljedeći:
(1) Laserski daljinomjer siguran za ljudsko oko: optički parametarski oscilator od 1,57 um postupno zamjenjuje položaj tradicionalnog laserskog daljinomjera valne duljine 1,06 um u većini polja za mjerenje udaljenosti.
(2) Minijaturizirani daljinski laserski daljinomjer male veličine i male težine.
S poboljšanjem performansi sustava detekcije i snimanja, potrebni su daljinski laserski daljinomjeri koji mogu mjeriti male ciljeve od 0,1 m² na udaljenosti od 20 km. Stoga je hitno potrebno proučiti laserski daljinomjer visokih performansi.
Posljednjih godina Lumispot Tech uložio je trud u istraživanje, dizajn, proizvodnju i prodaju čvrstog lasera valne duljine 1,57 um koji je siguran za oči s malim kutom raspršenja snopa i visokim radnim učinkom.
Nedavno je Lumispot Tech dizajnirao zrakom hlađeni laser valne duljine od 1,57 um koji je siguran za oči, velike vršne snage i kompaktne strukture, što je rezultat praktičnih zahtjeva unutar istraživanja minimiziranja laserskog daljinomjera. Nakon eksperimenta, ovaj laser pokazuje široku izgledi za primjenu, izvrsne performanse, jaka prilagodljivost okolišu u širokom rasponu radnih temperatura od - 40 do 65 stupnjeva celzijusa,
Pomoću sljedeće jednadžbe, s fiksnom količinom druge reference, poboljšanjem vršne izlazne snage i smanjenjem kuta raspršenja zrake, može se poboljšati mjerna udaljenost daljinomjera. Kao rezultat toga, 2 faktora: vrijednost vršne izlazne snage i mali kut raspršenja zrake, laser kompaktne strukture sa funkcijom zračnog hlađenja ključni su dio koji odlučuje o sposobnosti mjerenja udaljenosti određenog daljinomjera.
Ključni dio za realizaciju lasera s valnom duljinom sigurnom za ljudsko oko je tehnika optičkog parametarskog oscilatora (OPO), uključujući opciju nelinearnog kristala, metodu usklađivanja faza i dizajn unutarnje strukture OPO. Odabir nelinearnog kristala ovisi o velikom nelinearnom koeficijentu, visokom pragu otpornosti na oštećenje, stabilnim kemijskim i fizičkim svojstvima i zrelim tehnikama rasta itd., fazno usklađivanje treba imati prednost. Odaberite nekritičnu metodu usklađivanja faza s velikim kutom prihvaćanja i malim kutom odlaska; Struktura OPO šupljine treba uzeti u obzir učinkovitost i kvalitetu snopa na temelju osiguravanja pouzdanosti. krivulja promjene izlazne valne duljine KTP-OPO s kutom usklađivanja faze, kada je θ=90°, signalno svjetlo može točno emitirati sigurno ljudsko oko laser. Stoga je dizajnirani kristal izrezan duž jedne strane, korišteno je podudaranje kuta θ=90°，φ=0°, to jest, korištenje metode podudaranja klase, kada je kristalno efektivni nelinearni koeficijent najveći i nema efekta disperzije .
Na temelju sveobuhvatnog razmatranja gore navedenog problema, u kombinaciji s razinom razvoja trenutne domaće laserske tehnike i opreme, tehničko rješenje za optimizaciju je: OPO usvaja nekritičnu klasu II s vanjskom šupljinom s dvostrukom šupljinom KTP-OPO dizajn; 2 KTP-OPO su okomito upadni u tandem strukturi kako bi se poboljšala učinkovitost pretvorbe i pouzdanost lasera kao što je prikazano naSlika 1Iznad.
Izvor pumpe je samoistraživački i razvijen vodljivi hlađeni poluvodički laserski niz, s radnim ciklusom od najviše 2%, vršnom snagom od 100 W za jednu šipku i ukupnom radnom snagom od 12 000 W. Prizma pod pravim kutom, ravno reflektirajuće zrcalo i polarizator tvore presavijenu polarizacijsko spregnutu izlaznu rezonantnu šupljinu, a prizma pod pravim kutom i valna ploča se okreću kako bi se dobio željeni izlaz laserskog spajanja od 1064 nm. Metoda Q modulacije je aktivna elektro-optička Q modulacija pod tlakom koja se temelji na KDP kristalu.
Slika 1Dva KTP kristala povezana u seriju
U ovoj jednadžbi, Prec je najmanja detektabilna radna snaga;
Pout je vršna izlazna vrijednost radne snage;
D je otvor blende prijemnog optičkog sustava;
t je propusnost optičkog sustava;
θ je kut raspršenja emitirajuće zrake lasera;
r je brzina refleksije mete;
A je ciljna ekvivalentna površina poprečnog presjeka;
R je najveći raspon mjerenja;
σ je koeficijent atmosferske apsorpcije.
Slika 2: Modul niza šipki u obliku luka putem samorazvoja,
s YAG kristalnom šipkom u sredini.
TheSlika 2je niz šipki u obliku luka, stavljajući YAG kristalne šipke kao laserski medij unutar modula, s koncentracijom od 1%. Kako bi se riješila kontradikcija između bočnog pomicanja lasera i simetrične raspodjele laserskog izlaza, korištena je simetrična raspodjela LD niza pod kutom od 120 stupnjeva. Izvor pumpe je valna duljina od 1064 nm, dva modula sa zakrivljenim nizom od 6000 W u serijskom tandemskom pumpanju poluvodiča. Izlazna energija je 0-250mJ sa širinom impulsa od oko 10ns i visokom frekvencijom od 20Hz. koristi se presavijena šupljina, a laser valne duljine 1,57 μm izlazi nakon tandem KTP nelinearnog kristala.
Grafikon 3Dimenzionalni crtež pulsirajućeg lasera valne duljine 1,57 um
Grafikon 4Oprema za uzorkovanje pulsirajućeg lasera valne duljine 1,57 um
Grafikon 5:1,57μm izlaz
Grafikon 6:Učinkovitost pretvorbe izvora pumpe
Prilagodba laserskog mjerenja energije za mjerenje izlazne snage 2 vrste valnih duljina. Prema grafikonu prikazanom u nastavku, rezultat energetske vrijednosti bila je prosječna vrijednost pri radu na 20 Hz uz radni period od 1 minute. Među njima, energija koju generira laser valne duljine 1,57 um ima posljedičnu promjenu s odnosom energije izvora pumpe valne duljine 1064 nm. Kada je energija izvora pumpe jednaka 220 mJ, izlazna energija lasera valne duljine 1,57 um može postići 80 mJ, uz stopu konverzije do 35%. Budući da se svjetlo OPO signala generira pod djelovanjem određene gustoće snage svjetla osnovne frekvencije, njegova vrijednost praga viša je od vrijednosti praga svjetla osnovne frekvencije od 1064 nm, a njegova izlazna energija brzo raste nakon što energija pumpanja premaši vrijednost praga OPO . Odnos između izlazne energije OPO i učinkovitosti s izlaznom energijom svjetlosti osnovne frekvencije prikazan je na slici, iz koje se vidi da učinkovitost pretvorbe OPO može doseći i do 35%.
Naposljetku, može se postići izlaz laserskog pulsa valne duljine 1,57 μm s energijom većom od 80 mJ i širinom laserskog pulsa od 8,5 ns. kut divergencije izlazne laserske zrake kroz ekspander laserske zrake je 0,3 mrad. simulacije i analize pokazuju da sposobnost mjerenja dometa pulsnog laserskog daljinomjera koji koristi ovaj laser može premašiti 30 km.
| Valna duljina | 1570±5nm |
| Učestalost ponavljanja | 20Hz |
| Kut raspršenja laserske zrake (širenje zrake) | 0,3-0,6mrad |
| Pulsna širina | 8,5 ns |
| Pulsna energija | 80 mJ |
| Kontinuirano radno vrijeme | 5 min |
| Težina | ≤1,2 kg |
| Radna temperatura | -40℃~65℃ |
| Temperatura skladištenja | -50℃~65℃ |
Osim poboljšanja vlastitih ulaganja u istraživanje i razvoj tehnologije, jačanja izgradnje tima za istraživanje i razvoj i usavršavanja inovacijskog sustava za istraživanje i razvoj tehnologije, Lumispot Tech također aktivno surađuje s vanjskim istraživačkim institucijama u industriji-sveučilištu-istraživanju, te je uspostavio dobru suradnju s domaći poznati stručnjaci industrije. Temeljna tehnologija i ključne komponente razvijene su neovisno, sve ključne komponente razvijene su i proizvedene neovisno, a svi su uređaji lokalizirani. Bright Source Laser i dalje ubrzava tempo razvoja tehnologije i inovacija, te će nastaviti s uvođenjem jeftinijih i pouzdanijih modula sigurnosnog laserskog daljinomjera za ljudsko oko kako bi zadovoljio potražnju na tržištu.
Vrijeme objave: 21. lipnja 2023