Ang Lumispot Technology Co., Ltd., batay sa mga taon ng pananaliksik at pag-unlad, ay matagumpay na nakabuo ng isang maliit na sukat at magaan na pulsed laser na may enerhiyang 80mJ, repetition frequency na 20 Hz at wavelength na 1.57μm na ligtas sa mata ng tao. Nakamit ang resulta ng pananaliksik na ito sa pamamagitan ng pagpapataas ng kahusayan sa pakikipag-usap ng KTP-OPO at pag-optimize sa output ng pump source diode laser module. Ayon sa resulta ng pagsubok, natutugunan ng laser na ito ang malawak na kinakailangan sa temperaturang gumagana mula -45 ℃ hanggang 65 ℃ na may mahusay na pagganap, na umaabot sa advanced na antas sa Tsina.
Ang Pulsed Laser Rangefinder ay isang instrumentong panukat ng distansya dahil sa bentahe ng pulso ng laser na nakadirekta sa target, kasama ang mga merito ng mataas na katumpakan na kakayahan sa pag-rangefind, malakas na kakayahang kontra-interference, at siksik na istraktura. Malawakang ginagamit ang produktong ito sa pagsukat ng inhinyeriya at iba pang larangan. Ang pamamaraang ito ng pag-rangefind ng pulsed laser ay pinakamalawak na ginagamit sa aplikasyon ng pagsukat ng malayuang distansya. Sa long-distance rangefinder na ito, mas mainam na pumili ng solid-state laser na may mataas na enerhiya at maliit na beam scatter angle, gamit ang teknolohiyang Q-switching upang i-output ang mga nanosecond laser pulse.
Ang mga kaugnay na trend ng pulsed laser rangefinder ay ang mga sumusunod:
(1) Laser Rangefinder na Ligtas sa Mata ng Tao: Unti-unting pinapalitan ng 1.57um optical parametric oscillator ang posisyon ng tradisyonal na 1.06um wavelength laser rangefinder sa karamihan ng mga rangefinding field.
(2) Pinaliit na Remote Laser Rangefinder na may maliit at magaan na sukat.
Dahil sa pagbuti ng pagganap ng sistema ng pagtuklas at pag-imaging, kinakailangan ang mga remote laser rangefinder na may kakayahang sukatin ang maliliit na target na 0.1m² sa layong 20 km. Samakatuwid, mahalagang pag-aralan ang high-performance laser rangefinder.
Sa mga nakaraang taon, ibinuhos ng Lumispot Tech ang pagsisikap sa pananaliksik, disenyo, produksyon at pagbebenta ng 1.57um wavelength eye-safe solid state laser na may maliit na beam scattering angle at mataas na operating performance.
Kamakailan lamang, ang Lumispot Tech ay nagdisenyo ng isang 1.57um eye-safe wavelength air cooled laser na may mataas na peak power at compact na istraktura, na resulta ng praktikal na pangangailangan sa loob ng pananaliksik ng miniization long-distance laser rangefinder. Pagkatapos ng eksperimento, ang laser na ito ay nagpapakita ng malawak na posibilidad ng aplikasyon, nagtataglay ng mahusay na pagganap, at malakas na kakayahang umangkop sa kapaligiran sa ilalim ng malawak na hanay ng temperatura ng pagtatrabaho mula -40 hanggang 65 degree Celsius.
Sa pamamagitan ng sumusunod na equation, kasama ang nakapirming dami ng iba pang reference, sa pamamagitan ng pagpapabuti ng peak output power at pagbabawas ng beam scattering angle, mapapabuti nito ang pagsukat ng distansya ng rangefinder. Bilang resulta, ang 2 salik: ang halaga ng peak output power at ang maliit na beam scattering angle, ang compact structure laser na may air-cooled function, ang siyang mahalagang bahagi na nagpapasya sa kakayahan ng isang partikular na rangefinder na sukatin ang distansya.
Ang mahalagang bahagi upang maisakatuparan ang laser na may wavelength na ligtas sa mata ng tao ay ang optical parametric oscillator (OPO) na pamamaraan, kabilang ang opsyon ng non-linear crystal, phase matching method at disenyo ng panloob na istruktura ng OPO. Ang pagpili ng Non-linear crystal ay nakasalalay sa malaking non-linear coefficient, mataas na damage ressiance threshold, matatag na kemikal at pisikal na katangian at mga mature na pamamaraan ng paglaki, atbp., dapat unahin ang phase matching. Pumili ng non-critical phase matching method na may malaking acceptance angle at maliit na departure angle; Dapat isaalang-alang ng istruktura ng OPO cavity ang kahusayan at kalidad ng beam batay sa pagtiyak ng reliability. Ang change curve ng KTP-OPO output wavelength na may phase matching angle, kapag ang θ=90°, ang signal light ay eksaktong makakapag-output ng human eye safe laser. Samakatuwid, ang dinisenyong kristal ay pinuputol sa isang gilid, ang angle matching na ginamit ay θ=90°, φ=0°, ibig sabihin, ang paggamit ng class matching method, kapag ang crystal effective nonlinear coefficient ay ang pinakamalaking at walang dispersion effect.
Batay sa komprehensibong pagsasaalang-alang sa isyung nabanggit, kasama ang antas ng pag-unlad ng kasalukuyang lokal na pamamaraan at kagamitan sa laser, ang teknikal na solusyon sa pag-optimize ay: Ang OPO ay gumagamit ng Class II non-critical phase-matching external cavity dual-cavity KTP-OPO design; ang 2 KTP-OPO ay patayong nakadikit sa isang tandem structure upang mapabuti ang conversion efficiency at laser reliability gaya ng ipinapakita saPigura 1Sa itaas.
Ang pinagmumulan ng bomba ay ang self-research at binuong conductive cooled semiconductor laser array, na may duty cycle na 2% sa pinakamataas, 100W peak power para sa single bar at ang kabuuang working power na 12,000W. Ang right-angle prism, planar all-reflective mirror, at polarizer ay bumubuo ng isang nakatiklop na polarization coupled output resonant cavity, at ang right-angle prism at waveplate ay iniikot upang makuha ang ninanais na 1064 nm laser coupling output. Ang Q modulation method ay isang pressurized active electro-optical Q modulation batay sa KDP crystal.
Pigura 1Dalawang kristal na KTP na konektado nang serye
Sa ekwasyon na ito, ang Prec ay ang pinakamaliit na nakikitang lakas ng trabaho;
Ang pout ay ang pinakamataas na halaga ng output ng work power;
Ang D ay ang siwang ng tumatanggap na sistemang optikal;
Ang t ay ang transmittance ng optical system;
Ang θ ay ang anggulo ng pagkalat ng naglalabas na sinag ng laser;
ang r ay ang reflection rate ng target;
Ang A ay ang target na katumbas na cross-sectional area;
Ang R ay ang pinakamalaking saklaw ng pagsukat;
Ang σ ay ang koepisyent ng pagsipsip ng atmospera.
Pigura 2Ang modyul ng array ng bar na hugis-arko sa pamamagitan ng sariling pagpapaunlad,
na may YAG crystal rod sa gitna.
AngPigura 2ay ang mga arkong hugis-bar stack, na naglalagay ng mga YAG crystal rod bilang laser medium sa loob ng module, na may konsentrasyon na 1%. Upang malutas ang kontradiksyon sa pagitan ng lateral laser movement at ng simetrikong distribusyon ng laser output, ginamit ang simetrikong distribusyon ng LD array sa anggulong 120 degrees. Ang pinagmumulan ng pump ay 1064nm wavelength, dalawang 6000W curved array bar module sa series semiconductor tandem pumping. Ang output energy ay 0-250mJ na may pulse width na humigit-kumulang 10ns at heavy frequency na 20Hz. Isang nakatuping cavity ang ginamit, at ang 1.57μm wavelength laser ay inilalabas pagkatapos ng isang tandem KTP nonlinear crystal.
Graph 3Ang dimensional na drowing ng 1.57um wavelength pulsed laser
Graph 4:1.57um wavelength pulsed laser sample na kagamitan
Graph 5:1.57μm na output
Graph 6:Ang kahusayan ng conversion ng pinagmumulan ng bomba
Pag-aangkop sa pagsukat ng enerhiya ng laser upang masukat ang output power ng 2 uri ng wavelength ayon sa pagkakabanggit. Ayon sa graph na ipinapakita sa ibaba, ang resulta ng halaga ng enerhiya ay ang average na halaga na gumagana sa ilalim ng 20Hz na may 1 minutong working period. Kabilang sa mga ito, ang enerhiyang nalilikha ng 1.57um wavelength laser ay may kasunod na pagbabago na may kaugnayan sa 1064nm wavelength pump source energy. Kapag ang enerhiya ng pump source ay katumbas ng 220mJ, ang output energy ng 1.57um wavelength laser ay nakakamit ng 80mJ, na may conversion rate na hanggang 35%. Dahil ang OPO signal light ay nalilikha sa ilalim ng aksyon ng ilang power density ng fundamental frequency light, ang threshold value nito ay mas mataas kaysa sa threshold value ng 1064 nm fundamental frequency light, at ang output energy nito ay mabilis na tumataas pagkatapos lumampas ang pumping energy sa OPO threshold value. Ang ugnayan sa pagitan ng OPO output energy at efficiency sa fundamental frequency light output energy ay ipinapakita sa figure, kung saan makikita na ang conversion efficiency ng OPO ay maaaring umabot ng hanggang 35%.
Sa wakas, makakamit ang isang 1.57μm wavelength laser pulse output na may enerhiyang higit sa 80mJ at lapad ng laser pulse na 8.5ns. Ang divergence angle ng output laser beam sa laser beam expander ay 0.3mrad. Ipinapakita ng mga simulation at pagsusuri na ang kakayahan sa pagsukat ng saklaw ng isang pulsed laser rangefinder gamit ang laser na ito ay maaaring lumagpas sa 30km.
| Haba ng daluyong | 1570±5nm |
| Dalas ng Pag-uulit | 20Hz |
| Anggulo ng pagkalat ng sinag ng laser (pagpapalawak ng sinag) | 0.3-0.6mrad |
| Lapad ng Pulso | 8.5ns |
| Enerhiya ng Pulso | 80mJ |
| Mga Oras ng Tuloy-tuloy na Paggawa | 5 minuto |
| Timbang | ≤1.2kg |
| Temperatura ng Paggawa | -40℃~65℃ |
| Temperatura ng Pag-iimbak | -50℃~65℃ |
Bukod sa pagpapabuti ng sarili nitong pamumuhunan sa pananaliksik at pagpapaunlad ng teknolohiya, pagpapalakas ng pagbuo ng pangkat ng R&D at pagperpekto sa sistema ng inobasyon sa R&D ng teknolohiya, aktibo ring nakikipagtulungan ang Lumispot Tech sa mga panlabas na institusyong pananaliksik sa industriya-unibersidad-pananaliksik, at nakapagtatag ng isang mahusay na ugnayan sa kooperasyon sa mga sikat na eksperto sa industriya sa loob ng bansa. Ang pangunahing teknolohiya at mga pangunahing bahagi ay binuo nang hiwalay, lahat ng pangunahing bahagi ay binuo at ginawa nang hiwalay, at lahat ng aparato ay naisalokal. Patuloy na pinapabilis ng Bright Source Laser ang pag-unlad at inobasyon ng teknolohiya, at patuloy na magpapakilala ng mas mababang gastos at mas maaasahang mga module ng human eye safety laser rangefinder upang matugunan ang pangangailangan ng merkado.
Oras ng pag-post: Hunyo-21-2023