Lumispot Technology Co., Ltd. компаниясы көп жылдык изилдөө жана иштеп чыгуулардын негизинде 80 мДж энергиялуу, 20 Гц кайталоо жыштыгы жана 1,57 мкм адам көзү үчүн коопсуз толкун узундугу бар кичинекей өлчөмдөгү жана жеңил салмактагы импульстук лазерди ийгиликтүү иштеп чыкты. Бул изилдөөнүн жыйынтыгы KTP-OPOнун сүйлөшүү эффективдүүлүгүн жогорулатуу жана насостук булактын диоддук лазер модулунун чыгышын оптималдаштыруу аркылуу жетишилди. Сыноонун жыйынтыгына ылайык, бул лазер -45 ℃ден 65 ℃ге чейинки кеңири жумушчу температура талабына жооп берип, эң сонун көрсөткүчтөргө ээ болуп, Кытайда алдыңкы деңгээлге жетти.
Импульстук лазердик аралык өлчөгүч - бул лазердик импульстун бутага багытталган артыкчылыгы, жогорку тактыктагы аралык өлчөө жөндөмү, күчтүү тоскоолдуктарга каршы жөндөмү жана компакттуу түзүлүшү менен аралыкты өлчөөчү аспап. Бул продукт инженердик өлчөөдө жана башка тармактарда кеңири колдонулат. Бул импульстук лазердик аралык өлчөө ыкмасы алыскы аралыкты өлчөөдө кеңири колдонулат. Бул алыскы аралыкты өлчөөчүдө наносекунддук лазердик импульстарды чыгаруу үчүн Q-которуштуруу технологиясын колдонуп, жогорку энергиялуу жана кичинекей нур чачыратуу бурчу бар катуу абалдагы лазерди тандоо артыкчылыктуу.
Импульстук лазердик аралык өлчөгүчтүн тиешелүү багыттары төмөнкүлөр:
(1) Адамдын көзүнө коопсуз лазердик аралык өлчөгүч: 1,57 мкм оптикалык параметрдик осциллятор аралык өлчөө талааларынын көпчүлүгүндө салттуу 1,06 мкм толкун узундугундагы лазердик аралык өлчөгүчтүн ордун акырындык менен алмаштырууда.
(2) Кичинекей өлчөмдөгү жана жеңил салмактагы миниатюралык алыстан башкарылуучу лазердик аралык өлчөгүч.
Аныктоо жана сүрөткө тартуу системасынын иштешинин жакшырышы менен, 20 км аралыктагы 0,1 м² аянттагы кичинекей буталарды өлчөөгө жөндөмдүү алыстан орнотулган лазердик аралык өлчөгүчтөр талап кылынат. Ошондуктан, жогорку өндүрүмдүү лазердик аралык өлчөгүчтү изилдөө кечиктирилгис маселе болуп саналат.
Акыркы жылдары Lumispot Tech компаниясы кичинекей нур чачыратуу бурчуна жана жогорку иштөө көрсөткүчтөрүнө ээ, 1,57 мкм толкун узундугундагы көзгө коопсуз катуу абалдагы лазерди изилдөөгө, долбоорлоого, өндүрүүгө жана сатууга күч жумшады.
Жакында эле Lumispot Tech компаниясы алыскы аралыкка атуучу лазердик аралык өлчөгүчтү изилдөөдөгү практикалык суроо-талаптан улам, жогорку кубаттуулуктагы жана компакттуу түзүлүшкө ээ, көзгө коопсуз 1,57 мкм толкун узундугундагы аба менен муздатылган лазерди иштеп чыкты. Эксперименттен кийин, бул лазер кеңири колдонуу келечегин көрсөттү, эң сонун иштөөгө, -40тан 65 градуска чейинки жумушчу температуранын кеңири диапазонунда күчтүү айлана-чөйрөгө ыңгайлашууга ээ болду.
Төмөнкү теңдеме аркылуу, башка шилтемелердин белгиленген саны менен, эң жогорку чыгуу кубаттуулугун жакшыртуу жана нур чачыратуу бурчун азайтуу аркылуу, ал аралык өлчөгүчтүн өлчөө аралыгын жакшырта алат. Натыйжада, эки фактор: эң жогорку чыгуу кубаттуулугунун мааниси жана кичинекей нур чачыратуу бурчу аба муздатуу функциясы бар компакттуу түзүлүштөгү лазер белгилүү бир аралык өлчөгүчтүн аралыкты өлчөө жөндөмүн аныктоочу негизги фактор болуп саналат.
Адамдын көзү үчүн коопсуз толкун узундугу бар лазерди ишке ашыруунун негизги бөлүгү - оптикалык параметрдик осциллятор (OPO) ыкмасы, анын ичинде сызыктуу эмес кристалл, фазаны дал келтирүү ыкмасы жана OPO интериолдук структурасын долбоорлоо варианты. Сызыктуу эмес кристаллды тандоо чоң сызыктуу эмес коэффициентке, жогорку зыянга туруктуулук босогосуна, туруктуу химиялык жана физикалык касиеттерге жана жетилген өсүү ыкмаларына ж.б. жараша болот, фазаны дал келтирүү артыкчылыктуу болушу керек. Чоң кабыл алуу бурчу жана кичине кетүү бурчу бар критикалык эмес фазаны дал келтирүү ыкмасын тандаңыз; OPO көңдөйүнүн түзүлүшү ишенимдүүлүктү камсыз кылуунун негизинде натыйжалуулукту жана нурдун сапатын эске алышы керек. KTP-OPO чыгуу толкун узундугунун фазаны дал келтирүү бурчу менен өзгөрүү ийри сызыгы θ=90° болгондо, сигнал жарыгы адамдын көзү үчүн коопсуз лазерди так чыгара алат. Ошондуктан, иштелип чыккан кристалл бир жагына кесилет, дал келтирүү бурчу θ=90°，φ=0° колдонулат, башкача айтканда, классты дал келтирүү ыкмасы колдонулат, кристаллдын эффективдүү сызыктуу эмес коэффициенти эң чоң болгондо жана дисперсиялык эффект жок болгондо.
Жогорудагы маселени комплекстүү карап чыгуунун жана учурдагы ата мекендик лазердик техниканын жана жабдуулардын өнүгүү деңгээли менен айкалыштыруунун негизинде, оптималдаштыруунун техникалык чечими төмөнкүдөй: OPO II класстагы критикалык эмес фазага дал келген тышкы көңдөй кош көңдөйлүү KTP-OPO дизайнын кабыл алат; 2 KTP-OPO сүрөттө көрсөтүлгөндөй, конвертациянын натыйжалуулугун жана лазердин ишенимдүүлүгүн жогорулатуу үчүн тандемдик түзүлүштө вертикалдуу түрдө жайгашкан.1-сүрөтЖогоруда.
Насос булагы - бул өз алдынча изилденген жана иштелип чыккан өткөргүч муздатылган жарым өткөргүч лазердик массив, анын иштөө цикли эң көп дегенде 2%, бир тилке үчүн эң жогорку кубаттуулугу 100 Вт жана жалпы жумушчу кубаттуулугу 12000 Вт. Тик бурчтуу призма, тегиздиктеги толук чагылдыруучу күзгү жана поляризатор бүктөлгөн поляризация менен байланышкан чыгуучу резонанстык көңдөйдү түзөт, ал эми түз бурчтуу призма жана толкун пластинасы каалаган 1064 нм лазердик байланыш чыгаруусун алуу үчүн айландырылат. Q модуляция ыкмасы - бул KDP кристаллына негизделген басымдуу активдүү электро-оптикалык Q модуляциясы.
1-сүрөтЭки KTP кристалы удаалаш туташтырылган
Бул теңдемеде, Prec - эң кичинекей аныкталуучу жумуш күчү;
Pout - жумуш күчүнүн эң жогорку чыгыш мааниси;
D - кабыл алуучу оптикалык системанын апертурасы;
t – оптикалык системанын өткөрүмдүүлүгү;
θ - лазердин эмиттердик нурунун чачыратуу бурчу;
r - бутага чагылдыруу ылдамдыгы;
А - максаттуу эквиваленттүү кесилиш аянты;
R - эң чоң өлчөө диапазону;
σ - атмосфералык сиңирүү коэффициенти.
2-сүрөтӨзүн-өзү өнүктүрүү аркылуу арка формасындагы тилке массивинин модулу,
ортосунда YAG кристалл таякчасы менен.
The2-сүрөтБул жаа формасындагы тилкелүү стек болуп саналат, модулдун ичине YAG кристалл таякчаларын лазердик чөйрө катары жайгаштырат, концентрациясы 1%. Лазердин каптал кыймылы менен лазердик чыгыштын симметриялуу бөлүштүрүлүшүнүн ортосундагы карама-каршылыкты чечүү үчүн, LD массивинин 120 градус бурчта симметриялуу бөлүштүрүлүшү колдонулган. Насостун булагы 1064 нм толкун узундугу, эки 6000 Вт ийри массив тилкелүү модулдары удаалаш жарым өткөргүч тандемдик насосто иштейт. Чыгуу энергиясы 0-250 мДж, импульстун туурасы болжол менен 10 нс жана жыштыгы 20 Гц. Бүктөлгөн көңдөй колдонулат жана 1,57 мкм толкун узундугундагы лазер тандем KTP сызыктуу эмес кристаллдан кийин чыгарылат.
3-график1,57 мкм толкун узундугундагы импульстук лазердин өлчөмдүү чиймеси
4-график1.57um толкун узундугундагы импульстук лазердик үлгү жабдуулары
5-диаграмма:1.57μm чыгаруу
6-диаграмма:Насос булагынын конверсиялоо эффективдүүлүгү
Лазердин энергиясын өлчөө ыкмасын 2 түрдүү толкун узундугунун чыгуу кубаттуулугун өлчөө үчүн ылайыкташтыруу. Төмөндө көрсөтүлгөн графикке ылайык, энергиянын маанисинин натыйжасы 20 Гц жыштыктагы 1 мүнөттүк иштөө убактысы менен иштеген орточо маани болгон. Алардын арасында 1,57 мкм толкун узундугундагы лазер тарабынан өндүрүлгөн энергия 1064 нм толкун узундугундагы насостун булагынын энергиясынын катышы менен өзгөрөт. Насостун булагынын энергиясы 220 мДж барабар болгондо, 1,57 мкм толкун узундугундагы лазердин чыгуу энергиясы 80 мДжге жете алат, ал эми конвертациялоо ылдамдыгы 35% га чейин жетет. OPO сигнал жарыгы негизги жыштыктагы жарыктын белгилүү бир кубаттуулук тыгыздыгынын таасири астында пайда болгондуктан, анын босого мааниси 1064 нм негизги жыштыктагы жарыктын босого маанисинен жогору жана сордуруу энергиясы OPO босого маанисинен ашып кеткенден кийин анын чыгуу энергиясы тездик менен жогорулайт. Сүрөттө OPO чыгуу энергиясы менен эффективдүүлүгүнүн негизги жыштыктагы жарык чыгаруу энергиясы менен болгон байланышы көрсөтүлгөн, андан OPOнун конверсия эффективдүүлүгү 35% га чейин жетиши мүмкүн экени көрүнүп турат.
Акырында, энергиясы 80 мДж ашкан жана лазер импульсунун туурасы 8,5 нс болгон 1,57 мкм толкун узундугундагы лазердик импульстук чыгышка жетишүүгө болот. Лазердик нурдун кеңейткичи аркылуу чыгуучу лазердик нурдун дивергенция бурчу 0,3 мрад. Симуляциялар жана анализдер көрсөткөндөй, бул лазерди колдонгон импульстуу лазердик аралык өлчөгүчтүн аралыкты өлчөө мүмкүнчүлүгү 30 кмден ашышы мүмкүн.
| Толкун узундугу | 1570±5нм |
| Кайталоо жыштыгы | 20Гц |
| Лазер нурунун чачыратуу бурчу (нурдун кеңейиши) | 0.3-0.6 мрад |
| Пульстун туурасы | 8.5ns |
| Пульс энергиясы | 80 мДж |
| Үзгүлтүксүз жумуш убактысы | 5 мүнөт |
| Салмак | ≤1.2 кг |
| Иштөө температурасы | -40℃~65℃ |
| Сактоо температурасы | -50℃~65℃ |
Lumispot Tech өзүнүн технологиялык изилдөөлөргө жана иштеп чыгууларга инвестицияларын жакшыртуудан, илимий-изилдөө тобунун курулушун күчөтүүдөн жана технологиялык илимий-изилдөө инновациялык системасын өркүндөтүүдөн тышкары, тармак-университет-изилдөө жаатында тышкы изилдөө институттары менен активдүү кызматташат жана ата мекендик белгилүү тармактык эксперттер менен жакшы кызматташтык мамилелерин түздү. Негизги технология жана негизги компоненттер өз алдынча иштелип чыккан, бардык негизги компоненттер өз алдынча иштелип чыккан жана өндүрүлгөн, ошондой эле бардык түзмөктөр локалдаштырылган. Bright Source Laser технологияны өнүктүрүүнүн жана инновациянын темпин дагы эле тездетип жатат жана рыноктун суроо-талабын канааттандыруу үчүн арзаныраак жана ишенимдүүрөөк адамдын көзүнүн коопсуздугун камсыз кылуучу лазердик аралык өлчөгүч модулдарын киргизүүнү улантат.
Жарыяланган убактысы: 2023-жылдын 21-июну