Lumispot Technology Co., Ltd. بر اساس سالها تحقیق و توسعه، با موفقیت یک لیزر پالسی کوچک و سبک با انرژی 80 میلی ژول، فرکانس تکرار 20 هرتز و طول موج ایمن برای چشم انسان 1.57 میکرومتر ایجاد کرد. این نتیجه تحقیق با افزایش راندمان مکالمه KTP-OPO و بهینه سازی خروجی ماژول لیزر دیود منبع پمپ به دست آمد. با توجه به نتیجه آزمایش، این لیزر نیاز دمای کاری گسترده از -45 ℃ تا 65 ℃ را با عملکرد عالی برآورده می کند و به سطح پیشرفته در چین می رسد.
مسافت یاب لیزری پالسی یک ابزار اندازه گیری فاصله با مزیت پالس لیزری است که به سمت هدف هدایت می شود، با مزایای توانایی فاصله یاب با دقت بالا، توانایی ضد تداخل قوی و ساختار فشرده. این محصول به طور گسترده در اندازه گیری های مهندسی و سایر زمینه ها استفاده می شود. این روش فاصله یاب لیزری پالسی بیشترین کاربرد را در اندازه‌گیری مسافت طولانی دارد. در این مسافت یاب دوربرد، ترجیحاً لیزر حالت جامد با انرژی بالا و زاویه پراکندگی پرتو کوچک، با استفاده از فناوری سوئیچ Q برای خروجی پالس های لیزر نانوثانیه، ترجیح داده می شود.
روندهای مربوط به فاصله یاب لیزری پالسی به شرح زیر است:
(1) فاصله یاب لیزری ایمن برای چشم انسان: نوسانگر پارامتری نوری 1.57um به تدریج جای فاصله یاب لیزری با طول موج 1.06 میلی متری را در اکثر زمینه های فاصله یاب می گیرد.
(2) فاصله یاب لیزری از راه دور کوچک با اندازه کوچک و وزن سبک.
با بهبود عملکرد سیستم تشخیص و تصویربرداری، مسافت یاب های لیزری از راه دور با قابلیت اندازه گیری اهداف کوچک 0.1 متر مربع بیش از 20 کیلومتر مورد نیاز است. بنابراین، مطالعه مسافت یاب لیزری با کارایی بالا ضروری است.
در سال‌های اخیر، Lumispot Tech تلاش خود را برای تحقیق، طراحی، تولید و فروش لیزر حالت جامد ایمن با طول موج 1.57 میلی متر با زاویه پراکندگی پرتو کوچک و عملکرد عملیاتی بالا انجام داده است.
اخیراً، Lumispot Tech، لیزری با طول موج 1.57 میلی متری ایمن با هوا خنک شده با قدرت پیک بالا و ساختار فشرده طراحی کرده است، که ناشی از تقاضای عملی در تحقیق مسافت یاب لیزری دوربرد کوچک سازی است. پس از آزمایش، این لیزر پهنا را نشان می دهد. چشم انداز کاربرد، دارای عملکرد عالی، سازگاری محیطی قوی در محدوده وسیع دمای کاری از - 40 تا 65 درجه سانتیگراد،
از طریق معادله زیر، با مقدار ثابت دیگر مرجع، با بهبود توان خروجی پیک و کاهش زاویه پراکندگی پرتو، می توان فاصله اندازه گیری فاصله یاب را بهبود بخشید. در نتیجه، 2 عامل: مقدار توان خروجی اوج و لیزر ساختار فشرده با زاویه پراکندگی پرتو کوچک با عملکرد هوا خنک، بخش کلیدی تعیین کننده توانایی اندازه گیری فاصله فاصله یاب خاص است.
بخش کلیدی برای تحقق لیزر با طول موج ایمن برای چشم انسان، تکنیک نوسانگر پارامتری نوری (OPO) است، از جمله گزینه کریستال غیر خطی، روش تطبیق فاز و طراحی ساختار داخلی OPO. انتخاب کریستال غیر خطی به ضریب غیر خطی بزرگ، آستانه مقاومت در برابر آسیب بالا، خواص شیمیایی و فیزیکی پایدار و تکنیک‌های رشد بالغ و غیره بستگی دارد، تطبیق فاز باید اولویت داشته باشد. یک روش تطبیق فاز غیر بحرانی با زاویه پذیرش بزرگ و زاویه خروج کوچک انتخاب کنید. ساختار حفره OPO باید کارایی و کیفیت پرتو را بر اساس اطمینان از قابلیت اطمینان در نظر بگیرد. منحنی تغییر طول موج خروجی KTP-OPO با زاویه تطبیق فاز، زمانی که θ = 90 درجه، نور سیگنال دقیقا می تواند از چشم انسان ایمن خارج شود. لیزر بنابراین، کریستال طراحی شده در امتداد یک طرف برش داده می شود، از تطابق زاویه استفاده می شود θ=90°，φ=0°، یعنی استفاده از روش تطبیق کلاس، زمانی که ضریب غیرخطی موثر کریستال بزرگترین است و اثر پراکندگی وجود ندارد. .
بر اساس بررسی جامع موضوع فوق، همراه با سطح توسعه تکنیک و تجهیزات لیزر داخلی فعلی، راه‌حل فنی بهینه‌سازی این است: OPO یک حفره خارجی با حفره دوگانه با فاز غیر بحرانی کلاس II را اتخاذ می‌کند. طراحی؛ 2 KTP-OPO به صورت عمودی در یک ساختار پشت سر هم قرار دارند تا راندمان تبدیل و قابلیت اطمینان لیزر را بهبود بخشند همانطور که در نشان داده شده است.شکل 1بالا.
منبع پمپ آرایه لیزر نیمه هادی سرد رسانای خود تحقیق و توسعه یافته است، با چرخه کاری حداکثر 2 درصد، حداکثر توان 100 وات برای تک میله و مجموع توان کاری 12000 وات. منشور زاویه راست، آینه تمام بازتابنده مسطح و پلاریزه کننده یک حفره تشدید خروجی همراه با پلاریزاسیون تاشو تشکیل می دهند و منشور زاویه راست و صفحه موج برای به دست آوردن خروجی جفت لیزر 1064 نانومتری مورد نظر می چرخند. روش مدولاسیون Q یک مدولاسیون الکترواپتیکی فعال Q تحت فشار بر اساس کریستال KDP است.
شکل 1دو کریستال KTP به صورت سری متصل شده اند
در این معادله، Prec کوچکترین توان کار قابل تشخیص است.
Pout اوج مقدار خروجی توان کاری است.
D دیافراگم سیستم نوری دریافت کننده است.
t انتقال سیستم نوری است.
θ زاویه پراکندگی پرتو ساطع کننده لیزر است.
r نرخ بازتاب هدف است.
A سطح مقطع معادل هدف است.
R بزرگترین محدوده اندازه گیری است.
σ ضریب جذب اتمسفر است.
شکل 2: ماژول آرایه نوار قوس شکل از طریق خود توسعه،
با میله کریستالی YAG در وسط.
اینشکل 2پشته های میله ای قوسی شکل است که میله های کریستالی YAG را به عنوان محیط لیزری در داخل ماژول قرار می دهد، با غلظت 1%. برای حل تناقض بین حرکت لیزر جانبی و توزیع متقارن خروجی لیزر، از توزیع متقارن آرایه LD در زاویه 120 درجه استفاده شد. منبع پمپ با طول موج 1064 نانومتر، دو ماژول نوار آرایه منحنی 6000 وات در پمپ های پشت سر هم نیمه هادی سری است. انرژی خروجی 0-250mJ با عرض پالس حدود 10ns و فرکانس سنگین 20Hz است. از یک حفره تا شده استفاده می شود و لیزر با طول موج 1.57 میکرومتر پس از یک کریستال غیرخطی KTP پشت سر هم خروجی می شود.
نمودار 3طراحی ابعادی لیزر پالسی با طول موج 1.57 میلی متر
نمودار 4تجهیزات نمونه لیزر پالسی با طول موج 1.57 میلی متر
نمودار 5:خروجی 1.57 میکرومتر
نمودار 6:راندمان تبدیل منبع پمپ
تطبیق اندازه گیری انرژی لیزر برای اندازه گیری توان خروجی 2 نوع طول موج به ترتیب. با توجه به نمودار نشان داده شده در زیر، نتیجه ارزش انرژی، مقدار متوسطی بود که زیر 20 هرتز با دوره کاری 1 دقیقه کار می کرد. در میان آنها، انرژی تولید شده توسط لیزر با طول موج 1.57 میلیمتر با رابطه انرژی منبع پمپ با طول موج 1064 نانومتر تغییر یافته است. هنگامی که انرژی منبع پمپ برابر با 220 میلی ژول باشد، انرژی خروجی لیزر با طول موج 1.57 میلی متر می تواند به 80 میلی ژول برسد، با نرخ تبدیل تا 35٪. از آنجایی که نور سیگنال OPO تحت تأثیر چگالی توان مشخصی نور فرکانس اصلی تولید می شود، مقدار آستانه آن بالاتر از مقدار آستانه نور فرکانس اساسی 1064 نانومتر است و انرژی خروجی آن پس از اینکه انرژی پمپاژ از مقدار آستانه OPO فراتر رفت، به سرعت افزایش می یابد. . رابطه بین انرژی خروجی و بازده OPO با انرژی خروجی نور فرکانس اساسی در شکل نشان داده شده است که از آن مشاهده می شود که راندمان تبدیل OPO می تواند تا 35٪ برسد.
در نهایت، خروجی پالس لیزری با طول موج 1.57 میکرومتر با انرژی بیشتر از 80 میلی ژول و عرض پالس لیزر 8.5 نانوثانیه قابل دستیابی است. زاویه واگرایی پرتو لیزر خروجی از طریق گسترش دهنده پرتو لیزر 0.3mrad است. شبیه سازی ها و تجزیه و تحلیل ها نشان می دهد که قابلیت اندازه گیری برد یک مسافت یاب لیزری پالسی با استفاده از این لیزر می تواند بیش از 30 کیلومتر باشد.
| طول موج | 5±1570 نانومتر |
| فرکانس تکرار | 20 هرتز |
| زاویه پراکندگی پرتو لیزر (گسترش پرتو) | 0.3-0.6mrad |
| عرض پالس | 8.5 ثانیه |
| انرژی پالس | 80 میلی ژول |
| ساعات کار مداوم | 5 دقیقه |
| وزن | ≤1.2 کیلوگرم |
| دمای کاری | -40 ~ 65 ℃ |
| دمای ذخیره سازی | -50℃~65℃ |
Lumispot Tech علاوه بر بهبود سرمایه گذاری تحقیق و توسعه فناوری خود، تقویت ساخت تیم تحقیق و توسعه و تکمیل سیستم نوآوری تحقیق و توسعه فناوری، همچنین به طور فعال با مؤسسات تحقیقاتی خارجی در زمینه صنعت-دانشگاه-تحقیق همکاری می کند و رابطه همکاری خوبی با این شرکت برقرار کرده است. کارشناسان معروف صنعت داخلی فناوری اصلی و اجزای کلیدی به طور مستقل توسعه یافته اند، همه اجزای کلیدی به طور مستقل توسعه یافته و ساخته شده اند، و همه دستگاه ها بومی سازی شده اند. لیزر منبع روشن هنوز هم سرعت توسعه فناوری و نوآوری را تسریع می‌کند و به معرفی ماژول‌های فاصله‌یاب لیزری ایمنی چشم انسان با هزینه کمتر و قابل اطمینان‌تر ادامه می‌دهد تا تقاضای بازار را برآورده کند.
زمان ارسال: ژوئن-21-2023