Lumispot Technology Co., Ltd., gebaseer op jare se navorsing en ontwikkeling, het suksesvol 'n klein en liggewig gepulseerde laser ontwikkel met 'n energie van 80 mJ, 'n herhalingsfrekwensie van 20 Hz en 'n menslike oogveilige golflengte van 1.57 μm. Hierdie navorsingsresultaat is bereik deur die konversasie-effektiwiteit van KTP-OPO te verhoog en die uitset van die pompbrondiodelasermodule te optimaliseer. Volgens die toetsresultaat voldoen hierdie laser aan die wye werktemperatuurvereiste van -45 ℃ tot 65 ℃ met uitstekende werkverrigting, wat die gevorderde vlak in China bereik.
'n Gepulseerde Laser-afstandsmeter is 'n afstandsmetingsinstrument met die voordeel van 'n laserpuls wat op die teiken gerig is, met die voordele van hoë-presisie-afstandsmetingsvermoë, sterk anti-interferensievermoë en kompakte struktuur. Die produk word wyd gebruik in ingenieursmeting en ander velde. Hierdie gepulseerde laser-afstandsmetingsmetode word die meeste gebruik in die toepassing van langafstandmeting. In hierdie langafstand-afstandsmeter is dit meer verkieslik om die vastetoestandlaser met hoë energie en 'n klein straalverspreidingshoek te kies, wat die Q-skakeltegnologie gebruik om die nanosekonde-laserpulse uit te voer.
Die relevante tendense van gepulseerde laser-afstandsmeters is soos volg:
(1) Laser-afstandsmeter wat veilig is vir die menslike oog: 'n 1.57um optiese parametriese ossillator vervang geleidelik die posisie van die tradisionele 1.06um golflengte laser-afstandsmeter in die meeste afstandsmetingsvelde.
(2) Geminiaturiseerde afstandlaserafstandmeter met klein formaat en liggewig.
Met die verbetering van die werkverrigting van die opsporing- en beeldstelsel, word afstandlaser-afstandmeters benodig wat klein teikens van 0.1m² oor 20 km kan meet. Daarom is dit dringend om die hoëprestasie-laser-afstandmeter te bestudeer.
In onlangse jare het Lumispot Tech die moeite gedoen met die navorsing, ontwerp, produksie en verkoop van die 1.57um golflengte oogveilige vastetoestandlaser met 'n klein straalverstrooiingshoek en hoë bedryfsprestasie.
Onlangs het Lumispot Tech 'n 1.57um oogveilige golflengte lugverkoelde laser met hoë piekkrag en kompakte struktuur ontwerp, voortspruitend uit die praktiese vraag binne die navorsing van minimaliserende langafstand-laserafstandmeters. Na die eksperiment toon hierdie laser die wye toepassingsvooruitsigte, beskik oor uitstekende werkverrigting, sterk omgewingsaanpasbaarheid onder die wye reeks werkstemperature van -40 tot 65 grade Celsius.
Deur die volgende vergelyking, met die vaste hoeveelheid van 'n ander verwysing, kan die meetafstand van die afstandsmeter verbeter word deur die piekuitsetkrag te verbeter en die straalverstrooiingshoek te verminder. Gevolglik is die twee faktore: die waarde van die piekuitsetkrag en die klein straalverstrooiingshoek van 'n kompakte struktuurlaser met lugverkoelde funksie, die sleuteldeel wat die afstandmetingsvermoë van 'n spesifieke afstandsmeter bepaal.
Die sleuteldeel om die laser met 'n menslike oogveilige golflengte te realiseer, is die optiese parametriese ossillator (OPO) tegniek, insluitend die opsie van nie-lineêre kristal, fase-ooreenstemmingsmetode en OPO interne struktuurontwerp. Die keuse van nie-lineêre kristal hang af van 'n groot nie-lineêre koëffisiënt, hoë skadeweerstandsdrempel, stabiele chemiese en fisiese eienskappe en die volwasse groeitegnieke, ens. Fase-ooreenstemming moet voorrang geniet. Kies 'n nie-kritieke fase-ooreenstemmingsmetode met 'n groot aanvaardingshoek en 'n klein vertrekhoek; Die OPO-holtestruktuur moet doeltreffendheid en straalkwaliteit in ag neem op grond van die versekering van betroubaarheid. Die veranderingskurwe van die KTP-OPO-uitsetgolflengte met fase-ooreenstemmingshoek, wanneer die θ=90°, kan die seinlig presies die menslike oogveilige laser uitstuur. Daarom word die ontwerpte kristal aan een kant gesny, die hoekooreenstemming word gebruik θ=90°, φ=0°, dit wil sê, die gebruik van die klas-ooreenstemmingsmetode, wanneer die kristal se effektiewe nie-lineêre koëffisiënt die grootste is en daar geen dispersie-effek is nie.
Gebaseer op 'n omvattende oorweging van die bogenoemde kwessie, gekombineer met die ontwikkelingsvlak van die huidige huishoudelike lasertegniek en -toerusting, is die optimaliseringstegniese oplossing: Die OPO neem 'n Klas II nie-kritieke fase-ooreenstemmende eksterne holte dubbelholte KTP-OPO-ontwerp aan; die 2 KTP-OPO's val vertikaal in 'n tandemstruktuur in om omskakelingsdoeltreffendheid en laserbetroubaarheid te verbeter soos getoon inFiguur 1Bo.
Die pompbron is die selfnavorsde en ontwikkelde geleidende verkoelde halfgeleierlaserskikking, met 'n werksiklus van hoogstens 2%, 100 W piekkrag vir 'n enkele staaf en die totale werkkrag van 12 000 W. Die reghoekige prisma, planêre alles-reflektiewe spieël en polarisator vorm 'n gevoude polarisasie-gekoppelde uitsetresonante holte, en die reghoekige prisma en golfplaat word geroteer om die verlangde 1064 nm laserkoppelingsuitset te verkry. Die Q-modulasiemetode is 'n onder druk staande aktiewe elektro-optiese Q-modulasie gebaseer op KDP-kristal.
Figuur 1Twee KTP-kristalle in serie gekoppel
In hierdie vergelyking is Prec die kleinste waarneembare arbeidskrag;
Pout is die piekuitsetwaarde van werkkrag;
D is die diafragma van die ontvangende optiese stelsel;
t is die optiese stelsel se transmissie;
θ is die emitterende straalverstrooiingshoek van die laser;
r is die weerkaatsingskoers van die teiken;
A is die teiken-ekwivalente dwarssnitarea;
R is die grootste meetbereik;
σ is die Atmosferiese absorpsiekoëffisiënt.
Figuur 2Die boogvormige staafskikkingsmodule via selfontwikkeling,
met die YAG-kristalstaaf in die middel.
DieFiguur 2is die boogvormige staafstapels, wat die YAG-kristalstawe as die lasermedium binne die module plaas, met 'n konsentrasie van 1%. Om die teenstrydigheid tussen die laterale laserbeweging en die simmetriese verspreiding van die laseruitset op te los, is 'n simmetriese verspreiding van die LD-skikking teen 'n hoek van 120 grade gebruik. Die pompbron is 'n golflengte van 1064 nm, twee 6000 W geboë skikkingstaafmodules in serie halfgeleier-tandempomp. Die uitsetenergie is 0-250 mJ met 'n pulswydte van ongeveer 10 ns en 'n hoë frekwensie van 20 Hz. 'n Gevoude holte word gebruik, en die 1.57 μm golflengtelaser word uitgevoer na 'n tandem KTP nie-lineêre kristal.
Grafiek 3Die dimensionele tekening van 1.57um golflengte gepulseerde laser
Grafiek 4:1.57um golflengte gepulseerde lasermonstertoerusting
Grafiek 5:1.57μm uitset
Grafiek 6:Die omskakelingsdoeltreffendheid van die pompbron
Aanpassing van die laserenergiemeting om die uitsetkrag van onderskeidelik 2 soorte golflengtes te meet. Volgens die grafiek hieronder, was die resultaat van die energiewaarde die gemiddelde waarde wat onder 20Hz werk met 'n werkperiode van 1 minuut. Onder hulle het die energie wat deur die 1.57um golflengte-laser gegenereer word, 'n gevolglike verandering met die verhouding van die 1064nm golflengte-pompbronenergie. Wanneer die energie van die pompbron gelyk is aan 220mJ, kan die uitsetenergie van die 1.57um golflengte-laser 80mJ bereik, met 'n omskakelingskoers van tot 35%. Aangesien die OPO-seinlig gegenereer word onder die werking van 'n sekere kragdigtheid van fundamentele frekwensielig, is die drempelwaarde daarvan hoër as die drempelwaarde van 1064 nm fundamentele frekwensielig, en die uitsetenergie neem vinnig toe nadat die pompenergie die OPO-drempelwaarde oorskry. Die verhouding tussen die OPO-uitsetenergie en doeltreffendheid met die fundamentele frekwensielig-uitsetenergie word in die figuur getoon, waaruit gesien kan word dat die omskakelingsdoeltreffendheid van die OPO tot 35% kan bereik.
Uiteindelik kan 'n laserpulsuitset van 1.57μm golflengte met energie groter as 80mJ en 'n laserpulswydte van 8.5ns bereik word. Die divergensiehoek van die uitsetlaserstraal deur die laserstraaluitbreider is 0.3mrad. Simulasies en analises toon dat die afstandsmetingsvermoë van 'n gepulseerde laserafstandsmeter wat hierdie laser gebruik, 30 km kan oorskry.
| Golflengte | 1570±5nm |
| Herhalingsfrekwensie | 20Hz |
| Laserstraalverspreidingshoek (straaluitbreiding) | 0.3-0.6 mrad |
| Pulswydte | 8.5ns |
| Pulsenergie | 80mJ |
| Deurlopende Werksure | 5 min |
| Gewig | ≤1.2 kg |
| Werktemperatuur | -40℃~65℃ |
| Bergingstemperatuur | -50℃~65℃ |
Benewens die verbetering van sy eie tegnologie-navorsing- en ontwikkelingsbelegging, die versterking van die konstruksie van die O&O-span en die vervolmaking van die tegnologie-O&O-innovasiestelsel, werk Lumispot Tech ook aktief saam met eksterne navorsingsinstellings in industrie-universiteit-navorsing, en het 'n goeie samewerkingsverhouding met plaaslike bekende bedryfskundiges gevestig. Die kerntegnologie en sleutelkomponente is onafhanklik ontwikkel, alle sleutelkomponente is onafhanklik ontwikkel en vervaardig, en alle toestelle is gelokaliseer. Bright Source Laser versnel steeds die tempo van tegnologie-ontwikkeling en innovasie, en sal voortgaan om laerkoste en meer betroubare menslike oogveiligheidslaser-afstandsmetermodules bekend te stel om aan die markvraag te voldoen.
Plasingstyd: 21 Junie 2023