Lumispot Technology Co., Ltd., basat en anys d’investigació i desenvolupament, va desenvolupar amb èxit un làser de mida petita i de pes lleuger amb energia de 80MJ, freqüència de repetició de 20 Hz i longitud d’ona segura d’ulls humans de 1,57 μm. Aquest resultat de la investigació es va aconseguir augmentant l'eficiència de la conversa de KTP-OPO i optimitzant la sortida del mòdul làser de díode de font de la bomba. Segons el resultat de la prova, aquest làser compleix l’àmplia requisit de temperatura de treball de -45 a 65 ℃ amb un rendiment excel·lent, assolint el nivell avançat a la Xina.
El rang làser polsat és un instrument de mesura a distància mitjançant l’avantatge del pols làser dirigit a l’objectiu, amb els mèrits de la capacitat d’afectació de rang d’alta precisió, la capacitat anti-interferència i l’estructura compacta de Stronge. El producte s’utilitza àmpliament en la mesura d’enginyeria i altres camps. Aquest mètode de canya de rang làser polsat s’utilitza més en l’aplicació de la mesura de llarga distància. En aquest rang de llarga distància, és més preferible triar el làser d’estat sòlid amb alta energia i un petit angle de dispersió del feix, utilitzant la tecnologia de commutació Q per produir els polsos làser nanosegons.
Les tendències rellevants del teles làser polsades són les següents:
(1) Funcionament de làser amb seguretat per a ulls humans: oscil·lador paramètric òptic de 1.57UM està substituint gradualment la posició del tradicional teles de làser de longitud d'ona de 1,06UM a la majoria dels camps de secció de rang.
(2) Range de làser remot miniaturitzat amb una mida petita i una pesada lleugera.
Amb la millora del rendiment del sistema de detecció i imatge, es requereixen teles de làser remotes capaços de mesurar petits objectius de 0,1m² sobre 20 km. Per tant, és urgent estudiar el telefonia làser d’alt rendiment.
En els darrers anys, Lumispot Tech va fer l’esforç a la investigació, el disseny, la producció i la venda del làser d’estat sòlid de 1,57UM de longitud d’ona, amb un petit angle de dispersió de feixos i un alt rendiment operatiu.
Recentment, Lumispot Tech, va dissenyar un làser refrigerat per aire de longitud d'ona de 1.57um amb una gran potència màxima i una estructura compacta, resultant de la demanda pràctica dins de la investigació de la minització de làser de llarga distància a distància, després de l'experiment, aquest làser mostra les grans perspectives d'aplicació, posseïen excel·lent performace, una gran adaptabilitat ambiental sota la àmplia temperatura de treball de 40 a 65 graus Celsius,
A través de l’equació següent, amb la quantitat fixa d’una altra referència, en millorar la potència de sortida màxima i disminuir l’angle de dispersió del feix, pot millorar la distància de mesura del timbre. Com a resultat, els dos factors: el valor de la potència de sortida màxima i el làser de l'estructura compacta de l'angle de l'angle de feix petit amb funció refrigerada per l'aire és la part clau que decideix la capacitat de mesura de distància del timbre específic.
La part clau per adonar-se del làser amb longitud d’ona segura d’ulls humans és la tècnica d’oscil·lador paramètric òptic (OPO), incloent l’opció de cristall no lineal, mètode de concordança de fase i disseny d’estructura d’interiol OPO. L’elecció del cristall no lineal depèn del gran coeficient no lineal, el llindar d’elevació de danys, les propietats químiques i físiques estables i les tècniques de creixement madur, etc., la concordança de fase ha de tenir prioritat. Seleccioneu un mètode de concordança de fase no crítica amb un gran angle d’acceptació i un petit angle de sortida; L’estructura de la cavitat OPO ha de tenir en compte l’eficiència i la qualitat del feix sobre la base de garantir la fiabilitat. La corba de canvi de la longitud d’ona de sortida KTP-OPO amb l’angle de concordança de fase, quan el θ = 90 °, la llum del senyal pot produir exactament el làser segur dels ulls humans. Per tant, el cristall dissenyat es talla al llarg d’un costat, la concordança d’angle utilitzada θ = 90 ° ， φ = 0 °, és a dir, l’ús del mètode de concordança de classe, quan el coeficient no lineal de cristall efectiu és el més gran i no hi ha cap efecte de dispersió.
A partir d’una consideració completa del número anterior, combinat amb el nivell de desenvolupament de la tècnica i els equips làser domèstics actuals, la solució tècnica d’optimització és: l’OPO adopta un disseny KTP-OPO de doble cavitat de cavitat externa de cavitat externa de classe II; Els 2 KTP-OPOs s’incideixen verticalment en una estructura en tàndem per millorar l’eficiència de la conversió i la fiabilitat del làser, tal com es mostra aFigura 1A sobre.
La font de la bomba és la matriu de làser de semiconductors refrigerades per auto-investigacions i desenvolupat, amb un cicle de treball del 2% com a màxim, potència màxima de 100 W per a una barra única i la potència de treball total de 12.000W. El prisma d’angle dret, el mirall planer tot reflectiu i el polaritzador formen una cavitat ressonant de sortida de polarització plegada i el prisma d’angle dret i la placa d’ona es giren per obtenir la sortida d’acoblament làser de 1064 nm desitjada. El mètode de modulació Q és una modulació q electro-òptica activa a pressió basada en el cristall KDP.
Figura 1Dos cristalls KTP connectats en sèrie
En aquesta equació, Prec és el poder de treball més petit detectable;
Pout és el valor màxim de sortida de la potència de treball;
D és l’obertura del sistema òptic receptor;
T és la transmitància de SYSTM òptica;
θ és l’angle de dispersió del feix emissor del làser;
R és la taxa de reflexió de l’objectiu;
A és l’àrea transversal equivalent objectiu;
R és el rang de mesurament més gran;
σ és el coeficient d’absorció atmosfèrica.
Figura 2: El mòdul de matriu de barres en forma d'arc mitjançant autodenomoració,
amb la vareta de cristall de YAG al mig.
ElFigura 2és les piles de barres en forma d’arc, posant les varetes de cristall YAG com a medi làser dins del mòdul, amb la concentració de l’1%. Per resoldre la contradicció entre el moviment làser lateral i la distribució simètrica de la sortida làser, es va utilitzar una distribució simètrica de la matriu LD a un angle de 120 graus. La font de la bomba és de longitud d'ona de 1064nm, dos mòduls de barres de matriu corbes de 6.000W en el bombament en tàndem de semiconductors en sèrie. L’energia de sortida és de 0-250MJ amb una amplada de pols d’uns 10Ns i una forta freqüència de 20Hz. S'utilitza una cavitat plegada i el làser de longitud d'ona de 1,57 μm es produeix després d'un cristall no lineal de KTP en tàndem.
Gràfic 3El dibuix dimensional de làser de longitud d'ona de 1,57um
Gràfic 4: Equip de mostra làser polsat de 1,57UM longitud d'ona
Gràfic 5:Sortida de 1,57 μm
Gràfic 6:L’eficiència de conversió de la font de la bomba
Adaptant la mesura d’energia làser per mesurar la potència de sortida de 2 tipus de longitud d’ona respectivament. Segons el gràfic que es mostra a continuació, la residència del valor energètic era el valor mitjà que treballava sota els 20Hz amb un període de treball 1 min. Entre ells, l’energia generada pel làser d’ona d’ona 1,57UM té el canvi conscent amb la relació de l’energia de la font de la bomba de longitud d’ona de 1064nm. Quan l’energia de la font de la bomba és igual a 220MJ, l’energia de sortida del làser de longitud d’ona de 1,57UM és capaç d’aconseguir 80MJ, amb la taxa de conversió fins a un 35%. Com que la llum del senyal OPO es genera sota l’acció de certa densitat de potència de la llum de freqüència fonamental, el seu valor llindar és superior al valor llindar de 1064 nm de llum de freqüència fonamental i la seva energia de sortida augmenta ràpidament després que l’energia de bombament superi el valor del llindar OPO. La relació entre l’energia de sortida OPO i l’eficiència amb l’energia fonamental de la llum de freqüència es mostra a la figura, a partir de la qual es pot veure que l’eficiència de conversió de l’OPO pot arribar fins al 35%.
Finalment, es pot aconseguir una sortida de pols làser de longitud d'ona de 1,57 μm amb energia superior a 80MJ i una amplada de pols làser de 8,5Ns. L’angle de divergència del feix làser de sortida a través de l’expansor del feix làser és de 0,3 mrad. Les simulacions i l'anàlisi mostren que la capacitat de mesura de rang d'un teles làser polsat mitjançant aquest làser pot superar els 30 km.
| Longitud d'ona | 1570 ± 5nm |
| Freqüència de repetició | 20Hz |
| Angle de dispersió del feix làser (expansió del feix) | 0,3-0,6mrad |
| Amplada de pols | 8,5NS |
| Pols d'energia | 80mJ |
| Horari de treball continuat | 5 min |
| Pes | ≤1.2kg |
| Temperatura de treball | -40 ℃ ~ 65 ℃ |
| Temperatura d'emmagatzematge | -50 ℃ ~ 65 ℃ |
A més de millorar la seva pròpia investigació tecnològica i la inversió en desenvolupament, reforçar la construcció de l’equip de R + D i perfeccionar el sistema d’innovació en R + D de tecnologia, Lumispot Tech també col·labora activament amb les institucions de recerca externes en la investigació de la indústria-investigació i ha establert una bona relació de cooperació amb experts en indústria famosa nacionals. La tecnologia bàsica i els components clau s’han desenvolupat de manera independent, tots els components clau s’han desenvolupat i fabricat de manera independent i s’han localitzat tots els dispositius. Bright Source Laser continua accelerant el ritme del desenvolupament i la innovació de la tecnologia i continuarà introduint un menor cost i més fiables mòduls de làser de seguretat de la seguretat humana per satisfer la demanda del mercat.
Posada Posada: 21-2023 de juny