Lumispot Technology Co., Ltd., dựa trên nhiều năm nghiên cứu và phát triển, đã phát triển thành công một laser xung có kích thước nhỏ và trọng lượng nhẹ với năng lượng 80MJ, tần số lặp lại 20 Hz và bước sóng an toàn bằng mắt của con người là 1,57μm. Kết quả nghiên cứu này đã đạt được bằng cách tăng hiệu quả hội thoại của KTP-OPO và tối ưu hóa đầu ra của mô-đun laser diode nguồn bơm. Theo kết quả thử nghiệm, laser này đáp ứng yêu cầu nhiệt độ làm việc rộng từ -45 đến 65 ℃ với hiệu suất tuyệt vời, đạt đến mức nâng cao ở Trung Quốc.
Kẻ điều khiển phạm vi laser xung là một dụng cụ đo khoảng cách bởi lợi thế của xung laser hướng đến mục tiêu, với giá trị của khả năng phân tích độ chính xác cao, khả năng chống giao thoa và cấu trúc nhỏ gọn. Sản phẩm được sử dụng rộng rãi trong đo lường kỹ thuật và các lĩnh vực khác. Phương pháp tạo ra laser xung này được sử dụng rộng rãi nhất trong việc áp dụng phép đo đường dài. Trong máy đo phạm vi đường dài này, tốt hơn là chọn laser trạng thái rắn có góc phân tán chùm tia nhỏ và năng lượng nhỏ, sử dụng công nghệ chuyển đổi Q để xuất các xung laser nano giây.
Các xu hướng có liên quan của máy đo phạm vi laser xung như sau:
.
(2) Khai phân laser từ xa thu nhỏ với kích thước nhỏ và trọng lượng nhẹ.
Với sự cải thiện hiệu suất của hệ thống phát hiện và hình ảnh, các thiết bị laser từ xa có khả năng đo các mục tiêu nhỏ là 0,1m² trên 20 km là bắt buộc. Do đó, việc nghiên cứu máy tính laser hiệu suất cao là điều khẩn cấp.
Trong những năm gần đây, Lumispot Tech đã nỗ lực cho nghiên cứu, thiết kế, sản xuất và bán laser trạng thái rắn an toàn bằng mắt có bước sóng 1,57um với góc phân tán chùm tia nhỏ và hiệu suất hoạt động cao.
Gần đây, Lumispot Tech, đã thiết kế laser làm mát bằng không khí bước sóng an toàn bằng mắt với công suất cao nhất và cấu trúc nhỏ gọn, do nhu cầu thực tế trong nghiên cứu về máy đo laser đường dài, sau khi có khả năng hoạt động, có khả năng hoạt động trên mạng.
Thông qua các phương trình sau, với số lượng cố định của tham chiếu khác, bằng cách cải thiện công suất đầu ra cực đại và giảm góc tán xạ chùm tia, nó có thể cải thiện khoảng cách đo của máy đo tốc độ. Kết quả là, 2 yếu tố: giá trị của công suất đầu ra cực đại và laser cấu trúc nhỏ gọn góc phân tán chùm tia nhỏ với chức năng làm mát không khí là phần chính quyết định khả năng đo khoảng cách của máy đo khoảng cách cụ thể.
Phần quan trọng để nhận ra laser với bước sóng an toàn mắt của con người là kỹ thuật dao động tham số quang học (OPO), bao gồm tùy chọn tinh thể phi tuyến tính, phương pháp khớp pha và thiết kế cấu trúc liên trường OPO. Việc lựa chọn tinh thể phi tuyến tính phụ thuộc vào hệ số phi tuyến tính lớn, ngưỡng suy giảm thiệt hại cao, tính chất hóa học và vật lý ổn định và các kỹ thuật tăng trưởng trưởng thành, v.v., kết hợp pha nên được ưu tiên. Chọn một phương pháp khớp pha không quan trọng với góc chấp nhận lớn và góc khởi hành nhỏ; Cấu trúc khoang OPO nên tính đến hiệu quả và chất lượng chùm tia trên cơ sở đảm bảo độ tin cậy. Đường cong thay đổi của bước sóng đầu ra KTP-OPO với góc khớp pha, khi θ = 90 °, đèn tín hiệu có thể tạo chính xác laser an toàn mắt người. Do đó, tinh thể được thiết kế được cắt dọc theo một bên, góc khớp được sử dụng θ = 90 ° = 0 °, nghĩa là việc sử dụng phương pháp khớp lớp, khi hệ số phi tuyến hiệu quả tinh thể là lớn nhất và không có hiệu ứng phân tán.
Dựa trên việc xem xét toàn diện về vấn đề trên, kết hợp với mức độ phát triển của kỹ thuật và thiết bị laser trong nước hiện tại, giải pháp kỹ thuật tối ưu hóa là: OPO áp dụng một thiết kế KTP-OPO bằng khoang kép KTP-OPO không điều chỉnh giai đoạn II; 2 ktp-opos là sự cố theo chiều dọc trong cấu trúc song song để cải thiện hiệu quả chuyển đổi và độ tin cậy của laser như thể hiện trongHình 1Bên trên.
Nguồn bơm là nghiên cứu tự nghiên cứu và phát triển mảng laser làm mát dẫn dẫn dẫn dẫn dẫn dẫn, với chu kỳ nhiệm vụ là 2%, công suất cực đại 100W cho thanh đơn và tổng công suất làm việc là 12.000W. Lăng kính góc bên phải, gương phản xạ toàn mặt phẳng và phân cực tạo thành một khoang cộng hưởng đầu ra phân cực được xếp lại, và lăng kính góc bên phải được xoay để thu được đầu ra khớp nối laser 1064nm mong muốn. Phương pháp điều chế Q là một điều chế Q điện hoạt động hoạt động được điều áp dựa trên tinh thể KDP.
Hình 1Hai tinh thể KTP được kết nối trong loạt
Trong phương trình này, PREP là sức mạnh làm việc có thể phát hiện nhỏ nhất;
Pout là giá trị đầu ra cực đại của sức mạnh công việc;
D là khẩu độ hệ thống quang học nhận;
T là độ truyền qua tâm thần quang học;
θ là góc phân tán chùm tia của laser;
R là tốc độ phản xạ của mục tiêu;
A là khu vực cắt ngang tương đương mục tiêu;
R là phạm vi đo lớn nhất;
Là hệ số hấp thụ khí quyển.
Hình 2: Mô-đun mảng thanh hình vòng cung thông qua phát triển tự phát triển,
với thanh tinh thể YAG ở giữa.
CácHình 2là các ngăn xếp thanh hình vòng cung, đặt các thanh tinh thể YAG làm môi trường laser bên trong mô-đun, với nồng độ 1%. Để giải quyết mâu thuẫn giữa chuyển động laser bên và sự phân bố đối xứng của đầu ra laser, phân phối đối xứng của mảng LD ở góc 120 độ đã được sử dụng. Nguồn bơm là bước sóng 1064nm, hai mô -đun thanh mảng cong 6000W trong bơm song song bán dẫn nối tiếp. Năng lượng đầu ra là 0-250mJ với chiều rộng xung khoảng 10ns và tần số nặng 20Hz. Một khoang gấp được sử dụng và laser bước sóng 1,57μm là đầu ra sau một tinh thể phi tuyến KTP song song.
Đồ thị 3Bản vẽ thứ nguyên của laser xung bước sóng 1,57um
Đồ thị 4: Thiết bị mẫu Laser xung bước sóng 1,57um
Biểu đồ 5:Sản lượng 1,57μm
Biểu đồ 6:Hiệu quả chuyển đổi của nguồn bơm
Điều chỉnh năng lượng laser đo để đo công suất đầu ra của 2 loại bước sóng tương ứng. Theo biểu đồ được hiển thị dưới đây, giá trị năng lượng là giá trị trung bình hoạt động trong 20Hz với thời gian làm việc 1 phút. Trong số đó, năng lượng được tạo ra bởi tia laser 1,57um có sự thay đổi đồng thuận với mối quan hệ năng lượng nguồn bơm bước sóng 1064nm. Khi năng lượng của nguồn bơm tương đương với 220mJ, năng lượng đầu ra của laser bước sóng 1,57um có thể đạt được 80mJ, với tỷ lệ chuyển đổi lên tới 35%. Do ánh sáng tín hiệu OPO được tạo ra dưới tác động của mật độ năng lượng nhất định của ánh sáng tần số cơ bản, giá trị ngưỡng của nó cao hơn giá trị ngưỡng của ánh sáng tần số cơ bản 1064nm và năng lượng đầu ra của nó tăng nhanh sau khi năng lượng bơm vượt quá giá trị ngưỡng OPO. Mối quan hệ giữa năng lượng đầu ra OPO và hiệu quả với năng lượng đầu ra ánh sáng tần số cơ bản được thể hiện trong hình, từ đó có thể thấy rằng hiệu quả chuyển đổi của OPO có thể đạt tới 35%.
Cuối cùng, công suất xung laser bước sóng 1,57μm với năng lượng lớn hơn 80mJ và có thể đạt được độ rộng xung laser là 8,5ns. Góc phân kỳ của chùm tia laser đầu ra qua đoạn mở rộng chùm tia laser là 0,3Mrad. Mô phỏng và phân tích cho thấy khả năng đo lường phạm vi của máy đo độ dài laser xung sử dụng laser này có thể vượt quá 30km.
| Bước sóng | 1570 ± 5nm |
| Tần số lặp lại | 20Hz |
| Góc tán xạ chùm tia laser (mở rộng chùm tia) | 0,3-0,6Mrad |
| Chiều rộng xung | 8,5ns |
| Năng lượng xung | 80mj |
| Giờ làm việc liên tục | 5 phút |
| Cân nặng | ≤1.2kg |
| Nhiệt độ làm việc | -40 ~ 65 |
| Nhiệt độ lưu trữ | -50 ~ 65 |
Ngoài việc cải thiện đầu tư nghiên cứu và phát triển công nghệ của riêng mình, củng cố việc xây dựng nhóm R & D và hoàn thiện hệ thống đổi mới công nghệ R & D, Lumispot Tech cũng tích cực hợp tác với các tổ chức nghiên cứu bên ngoài trong nghiên cứu công nghiệp công nghiệp và đã thiết lập mối quan hệ hợp tác tốt với các chuyên gia nổi tiếng trong ngành. Công nghệ cốt lõi và các thành phần chính đã được phát triển độc lập, tất cả các thành phần chính đã được phát triển và sản xuất độc lập và tất cả các thiết bị đã được bản địa hóa. Laser nguồn sáng vẫn đang tăng tốc tốc độ phát triển và đổi mới công nghệ, và sẽ tiếp tục giới thiệu các mô -đun mô -đun laser an toàn mắt đáng tin cậy hơn và đáng tin cậy hơn để đáp ứng nhu cầu thị trường.
Thời gian đăng: Tháng 6-21-2023