Lumispot Technology Co., Ltd., basert på mange års forskning og utvikling, utviklet med suksess en liten størrelse og lett pulserende laser med energi på 80mJ, repetisjonsfrekvens på 20 Hz og menneskelig øyesikker bølgelengde på 1,57μm.Dette forskningsresultatet ble oppnådd ved å øke samtaleeffektiviteten til KTP-OPO og optimalisere utgangen til pumpekildediodelasermodulen.I følge testresultatet oppfyller denne laseren det brede arbeidstemperaturkravet fra -45 ℃ til 65 ℃ med utmerket ytelse, og når det avanserte nivået i Kina.
Pulsed Laser Avstandsmåler er et avstandsmåleinstrument med fordelen av laserpuls rettet mot målet, med fordelene av høypresisjons avstandsmålingsevne, sterk anti-interferensevne og kompakt struktur.Produktet er mye brukt innen ingeniørmåling og andre felt.Denne pulserende laseravstandsmålingsmetoden er mest brukt i bruken av langdistansemåling.I denne langdistanseavstandsmåleren er det mer å foretrekke å velge solid-state laser med høy energi og liten strålespredningsvinkel, ved å bruke Q-switching-teknologien for å sende ut nanosekundlaserpulsene.
De relevante trendene for pulserende laseravstandsmåler er som følger:
(1) Human Eye-safe laseravstandsmåler: 1,57um optisk parametrisk oscillator erstatter gradvis posisjonen til den tradisjonelle 1,06um bølgelengdelaseravstandsmåleren i de fleste avstandsmålerfeltene.
(2) Miniatyrisert ekstern laseravstandsmåler med liten størrelse og lett.
Med forbedringen av deteksjons- og bildesystemytelsen kreves det eksterne laseravstandsmålere som er i stand til å måle små mål på 0,1 m² over 20 km.Derfor haster det å studere den høyytelses laseravstandsmåleren.
I de siste årene har Lumispot Tech arbeidet med forskning, design, produksjon og salg av 1,57um bølgelengde øyesikre solid state laser med liten strålespredningsvinkel og høy driftsytelse.
Nylig designet Lumispot Tech en 1,57um øyesikker bølgelengde luftkjølt laser med høy toppeffekt og kompakt struktur, som et resultat av den praktiske etterspørselen innen forskningen på minisering av langdistanse laseravstandsmåler. Etter eksperimentet viser denne laseren den brede applikasjonsutsikter, hadde utmerket ytelse, sterk miljøtilpasningsevne under det brede spekteret av arbeidstemperaturer fra -40 til 65 grader celsius,
Gjennom den følgende ligningen, med den faste mengden av annen referanse, ved å forbedre topputgangseffekten og redusere strålespredningsvinkelen, kan den forbedre måleavstanden til avstandsmåleren.Som et resultat er de 2 faktorene: verdien av topp utgangseffekt og liten strålespredningsvinkel kompakt strukturlaser med luftkjølt funksjon nøkkeldelen som bestemmer avstandsmåleevnen til en spesifikk avstandsmåler.
Nøkkeldelen for å realisere laseren med menneskelig øye-sikker bølgelengde er optisk parametrisk oscillator (OPO) teknikk, inkludert muligheten for ikke-lineær krystall, fasetilpasningsmetode og OPO-interiolstrukturdesign.Valget av ikke-lineær krystall avhenger av stor ikke-lineær koeffisient, høy skademotstandsterskel, stabile kjemiske og fysiske egenskaper og modne vekstteknikker etc., fasetilpasning bør ha forrang.Velg en ikke-kritisk fasetilpasningsmetode med stor akseptvinkel og liten avgangsvinkel;OPO-kavitetsstrukturen bør ta hensyn til effektivitet og strålekvalitet på grunnlag av å sikre pålitelighet. endringskurven til KTP-OPO utgangsbølgelengde med fasetilpasningsvinkel, når θ=90°, kan signallyset nøyaktig sende ut det menneskelige øyet trygt laser.Derfor kuttes den utformede krystallen langs den ene siden, vinkeltilpasningen brukes θ=90°，φ=0°, det vil si bruken av klassetilpasningsmetoden, når den krystalleffektive ikke-lineære koeffisienten er størst og det ikke er noen spredningseffekt .
Basert på en omfattende vurdering av problemet ovenfor, kombinert med utviklingsnivået til den gjeldende innenlandske laserteknikken og utstyret, er den tekniske optimaliseringsløsningen: OPO bruker en klasse II ikke-kritisk fasetilpasset eksternt hulrom med dobbelt hulrom KTP-OPO design;de 2 KTP-OPOene er vertikalt innfallende i en tandemstruktur for å forbedre konverteringseffektiviteten og laserpålitelighet som vist iFigur 1Ovenfor.
Pumpekilden er selvforskningen og utviklet ledende avkjølt halvlederlaser-array, med driftssyklus på maksimalt 2 %, 100 W toppeffekt for enkeltstav og total arbeidseffekt på 12 000 W.Det rettvinklede prismet, det plane helreflekterende speilet og polarisatoren danner et foldet polarisasjonskoblet utgangsresonanshulrom, og det rettvinklede prismet og bølgeplaten roteres for å oppnå ønsket 1064 nm laserkoblingsutgang.Q-modulasjonsmetoden er en trykksatt aktiv elektro-optisk Q-modulasjon basert på KDP-krystall.
Figur 1To KTP-krystaller koblet i serie
I denne ligningen er Prec den minste detekterbare arbeidskraften;
Pout er den høyeste utgangsverdien for arbeidskraft;
D er det optiske mottakersystemåpningen;
t er den optiske systemtransmittansen;
θ er den emitterende strålespredningsvinkelen til laseren;
r er refleksjonshastigheten til målet;
A er målekvivalent tverrsnittsareal;
R er det største måleområdet;
σ er den atmosfæriske absorpsjonskoeffisienten.
Figur 2: Den bueformede bar array-modulen via selvutvikling,
med YAG-krystallstangen i midten.
DeFigur 2er de bueformede stangstablene, som setter YAG-krystallstengene som lasermediet inne i modulen, med en konsentrasjon på 1%.For å løse motsetningen mellom den laterale laserbevegelsen og den symmetriske fordelingen av laserutgangen, ble det brukt en symmetrisk fordeling av LD-arrayen i en vinkel på 120 grader.Pumpekilden er 1064nm bølgelengde, to 6000W buede array bar moduler i serie halvleder tandem pumping.Utgangsenergien er 0-250mJ med en pulsbredde på ca. 10ns og en tung frekvens på 20Hz.et foldet hulrom brukes, og 1,57μm bølgelengdelaseren sendes ut etter en tandem KTP ikke-lineær krystall.
Graf 3Dimensjonstegningen av 1,57um bølgelengde pulset laser
Graf 4:1,57um bølgelengde pulsert laserprøveutstyr
Graf 5:1,57μm utgang
Graf 6:Konverteringseffektiviteten til pumpekilden
Tilpasning av laserenergimålingen for å måle utgangseffekten til henholdsvis 2 typer bølgelengder.I henhold til grafen vist nedenfor, var resultatet av energiverdien gjennomsnittsverdien under 20Hz med 1 min arbeidsperiode.Blant dem har energien generert av 1,57um bølgelengdelaseren den påfølgende endringen med forholdet til 1064nm bølgelengde pumpekildeenergi.Når energien til pumpekilden er lik 220mJ, kan utgangsenergien til en 1,57um bølgelengdelaser oppnå 80mJ, med en konverteringsrate på opptil 35%.Siden OPO-signallyset genereres under påvirkning av en viss effekttetthet av grunnfrekvenslys, er terskelverdien høyere enn terskelverdien til 1064 nm grunnfrekvenslys, og utgangsenergien øker raskt etter at pumpeenergien overstiger OPO-terskelverdien .Forholdet mellom OPO-utgangsenergien og effektiviteten med grunnfrekvensens lysutgangsenergi er vist i figuren, hvorfra det kan sees at konverteringseffektiviteten til OPO kan nå opp til 35%.
Endelig kan en laserpulsutgang på 1,57 μm med energi større enn 80 mJ og en laserpulsbredde på 8,5 ns oppnås.divergensvinkelen til den utgående laserstrålen gjennom laserstråleutvideren er 0,3 mrad.simuleringer og analyser viser at rekkeviddemålingsevnen til en pulserende laseravstandsmåler som bruker denne laseren, kan overstige 30 km.
| Bølgelengde | 1570±5nm |
| Gjentakelsesfrekvens | 20 Hz |
| Laserstrålespredningsvinkel (stråleutvidelse) | 0,3-0,6 mrad |
| Pulsbredde | 8,5 ns |
| Pulsenergi | 80mJ |
| Kontinuerlig arbeidstid | 5 min |
| Vekt | ≤1,2 kg |
| Arbeidstemperatur | -40℃~65℃ |
| Lager temperatur | -50℃~65℃ |
I tillegg til å forbedre sin egen teknologiforskning og utviklingsinvestering, styrke byggingen av FoU-team og perfeksjonere teknologi-FoU-innovasjonssystemet, samarbeider Lumispot Tech også aktivt med eksterne forskningsinstitusjoner innen industri-universitet-forskning, og har etablert et godt samarbeidsforhold med innenlandske kjente industrieksperter.Kjerneteknologien og nøkkelkomponentene er utviklet uavhengig, alle nøkkelkomponentene er utviklet og produsert uavhengig, og alle enheter har blitt lokalisert.Bright Source Laser akselererer fortsatt tempoet i teknologiutvikling og innovasjon, og vil fortsette å introdusere lavere kostnader og mer pålitelige laseravstandsmålermoduler for menneskelig øyesikkerhet for å tilfredsstille markedets etterspørsel.
Innleggstid: 21. juni 2023