A Lumispot Technology Co., Ltd. több éves kutatás és fejlesztés alapján sikeresen kifejlesztett egy kis méretű és könnyű impulzuslézert, amelynek energiája 80 mJ, ismétlési frekvenciája 20 Hz, és az emberi szem számára biztonságos hullámhossza 1,57 μm. Ezt a kutatási eredményt a KTP-OPO beszélgetési hatékonyságának növelésével és a szivattyúforrásdióda lézermodul kimenetének optimalizálásával érték el. A teszt eredménye szerint ez a lézer kiváló teljesítménnyel teljesíti a széles üzemi hőmérsékleti követelményt -45 ℃ és 65 ℃ között, Kínában elérve a haladó szintet.
Az impulzusos lézeres távolságmérő egy távolságmérő műszer a célpontra irányított lézerimpulzus előnyeivel, nagy pontosságú távolságmérő képességgel, erős interferencia-elnyelő képességgel és kompakt szerkezettel. A terméket széles körben használják a mérnöki mérésekben és más területeken. Ezt a pulzáló lézeres távolságmérő módszert a legszélesebb körben alkalmazzák a nagy távolságú mérések alkalmazásában. Ebben a nagy távolságú távmérőben előnyösebb a nagy energiájú és kis sugárszórási szögű szilárdtestlézert választani, a Q-kapcsolási technológiát használva a nanoszekundumos lézerimpulzusok kimenetére.
Az impulzusos lézeres távolságmérő vonatkozó trendjei a következők:
(1) Az emberi szem számára biztonságos lézeres távolságmérő: az 1,57 um optikai parametrikus oszcillátor fokozatosan felváltja a hagyományos 1,06 um hullámhosszú lézeres távolságmérő pozícióját a távolságmérő mezők többségében.
(2) Miniatürizált távoli lézeres távolságmérő, kis méretű és könnyű.
Az észlelési és képalkotó rendszer teljesítményének javulásával olyan távoli lézeres távolságmérőkre van szükség, amelyek képesek 20 km-nél nagyobb, 0,1 m²-es kis célpontok mérésére. Ezért sürgősen tanulmányozni kell a nagy teljesítményű lézeres távolságmérőt.
Az elmúlt években a Lumispot Tech erőfeszítéseket tett az 1,57 um hullámhosszú, szemnek biztonságos szilárdtestlézer kutatására, tervezésére, gyártására és értékesítésére, kis sugárszórási szöggel és nagy működési teljesítménnyel.
A közelmúltban a Lumispot Tech egy 1,57 um-os, szemnek biztonságos hullámhosszú, léghűtéses lézert tervezett nagy csúcsteljesítménnyel és kompakt szerkezettel, amely a gyakorlati igényből adódik a minizált távolsági lézeres távolságmérő kutatásában. A kísérlet után ez a lézer megmutatja a széles alkalmazási kilátások, kiváló teljesítménnyel, erős környezeti alkalmazkodóképességgel rendelkeztek a széles - 40 és 65 Celsius fok közötti üzemi hőmérsékleti tartományban,
A következő egyenlet révén, az egyéb referencia fix mennyiségével, a csúcsteljesítmény javításával és a nyaláb szórási szögének csökkentésével javíthatja a távolságmérő mérési távolságát. Ennek eredményeként a két tényező: a csúcsteljesítmény értéke és a kisnyaláb szórásszögű kompakt szerkezetű léghűtéses lézer kulcsfontosságú tényező az adott távolságmérő távolságmérési képességében.
Az emberi szem számára biztonságos hullámhosszú lézer megvalósításának kulcsa az optikai parametrikus oszcillátor (OPO) technika, beleértve a nemlineáris kristály lehetőségét, a fázisillesztési módszert és az OPO interiol szerkezetének tervezését. A nemlineáris kristály kiválasztása a nagy nemlineáris együtthatótól, a magas károsodási ellenállási küszöbtől, a stabil kémiai és fizikai tulajdonságoktól és az érett növekedési technikáktól stb. függ, a fázisillesztésnek elsőbbséget kell élveznie. Válasszon egy nem kritikus fázisillesztési módszert nagy elfogadási szöggel és kis kilépési szöggel; Az OPO üregszerkezetének figyelembe kell vennie a hatékonyságot és a sugárminőséget a megbízhatóság biztosítása érdekében. A KTP-OPO kimeneti hullámhossz változási görbéje fázisillesztési szöggel, amikor θ=90°, a jelfény pontosan tudja kiadni az emberi szemet biztonságosan. lézer. Ezért a tervezett kristályt az egyik oldalon vágják, a szögillesztést θ=90°，φ=0°-nak, vagyis az osztályillesztési módszert alkalmazzuk, amikor a kristály effektív nemlineáris együtthatója a legnagyobb és nincs diszperziós hatás .
A fenti probléma átfogó mérlegelése alapján, a jelenlegi hazai lézertechnika és -berendezések fejlettségi szintjével kombinálva az optimalizálási műszaki megoldás a következő: Az OPO II. osztályú, nem kritikus fázisillesztő külső üreges kettős üreges KTP-OPO-t fogad el. tervezés; a 2 KTP-OPO függőlegesen beesik egy tandem szerkezetben, hogy javítsa a konverziós hatékonyságot és a lézeres megbízhatóságot, amint az látható1. ábraFelett.
A szivattyúforrás egy saját kutatású és kifejlesztett vezetőképes hűtött félvezető lézertömb, legfeljebb 2%-os terhelhetőségű, 100 W-os csúcsteljesítménnyel egyetlen rúdhoz és 12 000 W teljes üzemi teljesítménnyel. A derékszögű prizma, a sík, mindent visszaverő tükör és a polarizátor egy összehajtott polarizációs csatolású kimeneti rezonanciaüreget alkotnak, a derékszögű prizmát és a hullámlemezt pedig elforgatják a kívánt 1064 nm-es lézercsatolási kimenet eléréséhez. A Q modulációs módszer egy nyomás alatti aktív elektro-optikai Q moduláció, amely KDP kristályon alapul.
1. ábraKét sorba kapcsolt KTP kristály
Ebben az egyenletben a Prec a legkisebb kimutatható munkateljesítmény;
A tőkehal a munkateljesítmény csúcskimeneti értéke;
D a vevő optikai rendszer apertúrája;
t az optikai rendszer áteresztőképessége;
θ a lézer kibocsátó sugárszóródási szöge;
r a cél reflexiós aránya;
A a cél ekvivalens keresztmetszeti terület;
R a legnagyobb mérési tartomány;
σ a légköri abszorpciós együttható.
2. ábra: Az ív alakú rúdtömb modul önfejlesztéssel,
a YAG kristályrúddal középen.
A2. ábraaz ív alakú rúdhalom, amely a YAG kristályrudakat lézerközegként a modul belsejébe helyezi 1%-os koncentrációban. Az oldalirányú lézermozgás és a lézerkimenet szimmetrikus eloszlása közötti ellentmondás feloldására az LD tömb szimmetrikus eloszlását alkalmaztuk 120 fokos szögben. A szivattyú forrása 1064 nm hullámhosszú, két 6000 W-os hajlított tömb modulból áll, soros félvezető tandem szivattyúzásban. A kimenő energia 0-250 mJ, az impulzusszélesség körülbelül 10 ns és a nagy frekvencia 20 Hz. hajtogatott üreget használnak, és az 1,57 μm hullámhosszú lézert egy tandem KTP nemlineáris kristály után adják ki.
3. grafikonAz 1,57 um hullámhosszú impulzuslézer méretrajza
4. grafikon:1,57 um hullámhosszú impulzusos lézerminta berendezés
5. grafikon:1,57μm kimenet
6. grafikon:A szivattyúforrás konverziós hatékonysága
A lézerenergia mérésének adaptálása kétféle hullámhossz kimeneti teljesítményének mérésére. Az alábbi grafikon szerint az energiaérték eredmény a 20 Hz alatti átlagérték volt 1 perces munkaidővel. Ezek közül az 1,57 um hullámhosszú lézer által generált energia az 1064 nm-es hullámhosszú szivattyú forrásenergia kapcsolatának következménye. Ha a szivattyúforrás energiája 220 mJ, akkor az 1,57 um hullámhosszú lézer kimeneti energiája 80 mJ-t képes elérni, 35%-os konverziós rátával. Mivel az OPO jelzőfény az alapfrekvenciás fény bizonyos teljesítménysűrűségének hatására jön létre, küszöbértéke magasabb, mint az 1064 nm-es alapfrekvenciás fény küszöbértéke, és a kimenő energiája gyorsan növekszik, miután a szivattyúzási energia meghaladja az OPO küszöbértéket. . Az OPO kimeneti energia és a hatásfok kapcsolata az alapfrekvenciás fénykibocsátási energiával az ábrán látható, amelyből látható, hogy az OPO konverziós hatásfoka elérheti a 35%-ot is.
Végre egy 1,57 μm hullámhosszú lézerimpulzus-kimenet 80 mJ-nál nagyobb energiával és 8,5 n-es lézerimpulzus-szélességgel érhető el. a kimenő lézersugár eltérési szöge a lézersugár-tágítón keresztül 0,3 mrad. szimulációk és elemzések azt mutatják, hogy egy impulzusos lézeres távolságmérő hatótávolsága ezzel a lézerrel meghaladhatja a 30 km-t.
| Hullámhossz | 1570±5nm |
| Ismétlési gyakoriság | 20 Hz |
| Lézersugár szórási szöge (sugár tágulása) | 0,3-0,6 mrad |
| Impulzus szélesség | 8,5ns |
| Impulzus energia | 80 mJ |
| Folyamatos munkaidő | 5 perc |
| Súly | ≤1,2 kg |
| Üzemi hőmérséklet | -40 ℃ ~ 65 ℃ |
| Tárolási hőmérséklet | -50 ℃ ~ 65 ℃ |
A saját technológiai kutatás-fejlesztési beruházásainak javítása, a K+F csapat felépítésének megerősítése és a technológiai K+F innovációs rendszer tökéletesítése mellett a Lumispot Tech külső kutatóintézetekkel is aktívan együttműködik az ipari-egyetemi kutatások területén, és jó együttműködési kapcsolatot épített ki hazai neves iparági szakértők. Az alaptechnológiát és a kulcselemeket egymástól függetlenül fejlesztették ki, minden kulcsfontosságú alkatrészt függetlenül fejlesztettek és gyártottak, és minden eszközt lokalizáltak. A Bright Source Laser továbbra is felgyorsítja a technológiai fejlesztés és innováció ütemét, és továbbra is alacsonyabb költségű és megbízhatóbb emberi szem biztonsági lézeres távolságmérő modulokat vezet be, hogy kielégítse a piaci keresletet.
Feladás időpontja: 2023. június 21