Numutkeun mékanisme generasi béda tina lasers infra red gelombang pondok, aya tilu jenis lasers infra red gelombang pondok, nyaéta laser semikonduktor, laser serat sarta laser solid-state.Diantarana, laser solid-state bisa dibagi kana laser solid-state dumasar kana konversi panjang gelombang nonlinier optik jeung laser solid-state nu langsung ngahasilkeun lasers infra red gelombang pondok tina bahan kerja laser.
Laser semikonduktor ngagunakeun bahan semikonduktor salaku bahan kerja laser, sareng panjang gelombang laser kaluaran ditangtukeun ku celah pita tina bahan semikonduktor.Kalawan ngembangkeun elmu bahan, pita énergi bahan semikonduktor bisa tailored kana rentang lega tina panjang gelombang laser ngaliwatan rékayasa pita énergi.Ku alatan éta, sababaraha panjang gelombang laser infra red gelombang pondok tiasa didapet ku laser semikonduktor.
Bahan kerja laser khas tina laser semikonduktor infra red gelombang pondok nyaéta bahan fosfor.Salaku conto, laser semikonduktor indium phosphide kalayan ukuran aperture 95 μm gaduh panjang gelombang laser kaluaran 1,55 μm sareng 1,625 μm, sareng kakuatanna ngahontal 1,5 W.
Serat laser ngagunakeun serat kaca jarang-bumi-doped salaku medium laser sarta semikonduktor laser salaku sumber pompa.Cai mibanda ciri alus teuing kayaning bangbarung low, efisiensi konversi tinggi, kualitas beam kaluaran alus, struktur basajan, sarta reliabiliti tinggi.Ogé bisa ngamangpaatkeun spéktrum lega radiasi ion bumi jarang pikeun ngabentuk laser serat tunable ku nambahkeun elemen optik selektif kayaning gratings dina resonator laser.Serat lasers geus jadi arah penting dina ngembangkeun téhnologi laser.
1.Solid-nagara golongan laser
Media gain laser solid-state anu langsung bisa ngahasilkeun lasers infra red gelombang pondok utamana Er: kristal YAG sarta keramik, sarta kaca Er-doped.The laser solid-state dumasar kana Er: YAG kristal sarta keramik bisa langsung kaluaran 1.645μm gelombang pondok laser infra red, nu mangrupakeun titik panas dina panalungtikan laser infra red gelombang pondok dina taun panganyarna [3-5].Ayeuna, énergi pulsa Er: YAG lasers ngagunakeun elektro-optik atawa acousto-optik Q-switching geus ngahontal sababaraha nepi ka puluhan mJ, rubak pulsa tina puluhan ns, sarta frékuénsi pengulangan tina puluhan nepi ka rébuan Hz.Upami laser semikonduktor 1,532 μm dianggo salaku sumber pompa, éta bakal gaduh kaunggulan anu hébat dina widang pangintipan aktif laser sareng countermeasures laser, khususna pangaruh siluman na dina alat peringatan laser has.
Er kaca laser boga struktur kompak, béaya rendah, beurat hampang, sarta bisa ngawujudkeun operasi Q-switched.Ieu sumber cahaya pikaresep keur deteksi aktip laser infra red gelombang pondok.Sanajan kitu, alatan opat shortcomings bahan kaca Er: Kahiji, panjang gelombang sentral spéktrum nyerep nyaeta 940 nm atawa 976 nm, nu ngajadikeun lampu ngompa hésé pikeun ngahontal;Kadua, persiapan bahan kaca Er hese jeung teu gampang nyieun ukuran badag;Katilu, Er kaca Bahan boga sipat termal goréng, sarta teu gampang pikeun ngahontal operasi frékuénsi repetitive pikeun lila, sumawona operasi kontinyu;kaopat, euweuh bahan Q-switching cocog.Sanajan panalungtikan laser infra red gelombang pondok dumasar kana kaca Er geus salawasna narik perhatian masarakat, alatan opat alesan di luhur, euweuh produk geus kaluar.Nepi ka 1990, kalawan mecenghulna semikonduktor laser bar kalayan panjang gelombang 940 nm jeung 980 nm, sarta mecenghulna bahan nyerep jenuh kayaning Co2 +: MgAl2O4 (kobalt-doped magnésium aluminate), dua bottlenecks utama sumber pompa jeung Q-switching. anu pegat.Panalungtikan ngeunaan laser kaca geus dimekarkeun gancang.Utamana dina taun panganyarna, nagara urang miniatur Er kaca modul laser, nu integrates sumber pompa semikonduktor, kaca Er sarta rongga resonant, weighs teu leuwih ti 10 g, sarta ngabogaan kapasitas produksi bets leutik 50 kW modul kakuatan puncak.Sanajan kitu, alatan kinerja termal goréng tina bahan kaca Er, frékuénsi pengulangan modul laser masih relatif low.Frékuénsi laser tina modul 50 kW ngan ukur 5 Hz, sareng frékuénsi laser maksimum modul 20 kW nyaéta 10 Hz, anu ngan ukur tiasa dianggo dina aplikasi frekuensi rendah.
The 1.064 μm laser kaluaran ku Nd: YAG pulsed laser boga kakuatan puncak nepi ka megawatts.Lamun cahaya koheren kuat ngaliwatan sababaraha bahan husus, foton na inelastically sumebar dina molekul bahan, nyaeta, foton kaserep tur dihasilkeun rélatif low-frekuensi foton.Aya dua jenis zat anu bisa ngahontal éfék konversi frékuénsi ieu: hiji kristal nonlinier, kayaning KTP, LiNbO3, jsb;anu sanésna nyaéta gas tekanan tinggi sapertos H2.Tempatna dina rohangan résonansi optik pikeun ngabentuk osilator paramétrik optik (OPO).
OPO dumasar kana gas-tekanan luhur biasana nujul kana Raman dirangsang scattering osilator parametrik lampu.Lampu pompa sawaréh diserep sareng ngahasilkeun gelombang cahaya frekuensi rendah.Laser Raman dewasa ngagunakeun laser 1.064 μm pikeun ngompa gas H2 tekanan tinggi pikeun meunangkeun laser infra red gelombang pondok 1.54 μm.
GAMBAR 1
Aplikasi has sistem GV infra red gelombang pondok nyaéta pencitraan jarak jauh peuting.The laser illuminator kedah laser pondok-gelombang pondok-gelombang infra red kalawan kakuatan puncak tinggi, sarta frékuénsi pengulangan na kedah konsisten jeung frékuénsi pigura tina kaméra strobed.Numutkeun status kiwari lasers infra red gelombang pondok di imah jeung di mancanagara, dioda-ngompa Er: YAG lasers sarta dumasar-OPO 1.57 μm laser solid-state mangrupakeun pilihan pangalusna.Frékuénsi pengulangan jeung kakuatan puncak tina miniatur Er kaca laser masih perlu improved.3.Aplikasi laser infra red gelombang pondok dina photoelectric anti-reconnaissance
Hakekat tina gelombang pondok laser infra red laser anti pangintipan nyaéta pikeun irradiate musuh alat pangintipan optelectronic gawe dina gelombang pondok infra red band jeung gelombang pondok sinar laser infra red, ku kituna bisa ménta informasi target salah atawa teu bisa jalan normal, atawa komo. detektor ruksak.Aya dua padika anti-pangintipan laser infra-beureum gelombang pondok, nyaéta gangguan panipuan jarak ka rangefinder laser anu aman panon manusa sareng karusakan suprési kana kaméra infra red gelombang pondok.
1.1 Jarak tipu daya gangguan ka kaamanan panon manusa laser rangefinder
Rangefinder laser pulsed ngarobah jarak antara udagan sareng udagan ku interval waktos pulsa laser mudik antara titik peluncuran sareng udagan.Lamun detektor rangefinder narima pulsa laser séjén saméméh sinyal gema reflected tina target ngahontal titik peluncuran, éta bakal eureun timing, sarta jarak dirobah teu jarak sabenerna target, tapi leuwih leutik batan jarak sabenerna target.Jarak palsu, nu ngahontal tujuan deceiving jarak rangefinder nu.Pikeun rangefinders laser-aman panon, laser pulsa infra red gelombang pondok tina panjang gelombang sarua bisa dipaké pikeun nerapkeun gangguan tipu daya jarak.
Laser nu implements gangguan tipu daya jarak tina rangefinder simulates pantulan diffuse tina udagan ka laser, jadi daya puncak laser pisan low, tapi dua kaayaan di handap ieu kudu patepung:
1) Panjang gelombang laser kedah sami sareng panjang gelombang kerja tina rangefinder anu diganggu.Saringan gangguan dipasang di hareup detektor rangefinder, sareng rubakpitana sempit pisan.Lasers kalawan panjang gelombang lian ti panjang gelombang gawé teu bisa ngahontal beungeut photosensitive detektor.Malah laser 1.54 μm sareng 1.57 μm kalayan panjang gelombang anu sami henteu tiasa ngaganggu.
2) Frékuénsi pengulangan laser kedah cukup luhur.Detektor rangefinder ngabales sinyal laser anu ngahontal permukaan fotosensitipna ngan ukur nalika jarak diukur.Pikeun ngahontal interferensi éféktif, pulsa interferensi sahenteuna kudu squeeze kana gerbang gelombang rangefinder 2 nepi ka 3 pulsa.Gerbang rentang anu tiasa dihontal ayeuna nyaéta dina urutan μs, ku kituna laser anu ngaganggu kedah gaduh frékuénsi pengulangan anu luhur.Nyandak jarak targét 3 km sabagé conto, waktos anu diperyogikeun pikeun laser mudik sakali nyaéta 20 μs.Upami sahenteuna 2 pulsa diasupkeun, frékuénsi pengulangan laser kedah ngahontal 50 kHz.Lamun rentang minimum laser rangefinder nyaeta 300 m, frékuénsi pengulangan jammer nu teu bisa leuwih handap 500 kHz.Ngan laser semikonduktor sareng serat serat tiasa ngahontal tingkat pengulangan anu luhur.
1.2 Gangguan suppressive sareng karusakan kana kaméra infra red gelombang pondok
Salaku komponén inti sistem pencitraan infra red gelombang pondok, kaméra infra red gelombang pondok boga rentang dinamis kawates kakuatan optik respon detektor pesawat fokus InGaAs na.Lamun kakuatan optik kajadian ngaleuwihan wates luhur rentang dinamis, jenuh bakal lumangsung, sarta detektor teu bisa ngalakukeun Imaging normal.kakuatan nu leuwih luhur Laser bakal ngabalukarkeun karuksakan permanén ka detektor.
Laser semikonduktor kakuatan puncak kontinyu sareng low sareng serat laser kalayan frékuénsi pengulangan anu luhur cocog pikeun gangguan suprési kontinyu tina kaméra infra red gelombang pondok.Terus nyiramkeun kaméra infra red gelombang pondok nganggo laser.Alatan pangaruh kondensasi badag-magnification tina lénsa optik, wewengkon nu ngahontal ku titik diffused laser dina pesawat fokus InGaAs parah jenuh, sahingga teu bisa imaged normal.Ngan sanggeus irradiation laser dieureunkeun pikeun sawatara waktu, kinerja Imaging laun bisa normal deui.
Numutkeun hasil mangtaun-taun panilitian sareng pamekaran produk countermeasure aktif laser dina pita infra red anu katingali sareng caket sareng sababaraha tés efektivitas karusakan lapangan, ngan ukur laser pulsa pondok kalayan kakuatan puncak megawatt sareng saluhureuna tiasa nyababkeun karusakan anu teu tiasa dibalikkeun kana TV. kaméra dina jarak kilométer jauh.karuksakan.Naha pangaruh karusakan tiasa dihontal, kakuatan puncak laser mangrupikeun konci.Salami kakuatan puncak leuwih luhur ti bangbarung karuksakan detektor, pulsa tunggal bisa ngaruksak detektor.Ti sudut pandang kasusah design laser, dissipation panas sarta konsumsi kakuatan, frékuénsi pengulangan laser teu merta kudu ngahontal laju pigura kaméra atawa malah leuwih luhur, sarta 10 Hz nepi ka 20 Hz bisa minuhan aplikasi tempur sabenerna.Alami, kaméra infra red gelombang pondok teu aya pengecualian.
InGaAs detéktor pesawat fokus kaasup éléktron bombardment CCDs dumasar kana InGaAs / InP éléktron migrasi photocathodes jeung CMOS engké dimekarkeun.Ambang jenuh jeung karuksakan maranéhanana dina urutan sarua gedena sakumaha CCD / CMOS basis Si, tapi InGaAs / detéktor basis InP teu acan dicandak.Saturasi jeung karuksakan data bangbarung tina CCD / COMS.
Numutkeun status kiwari lasers infra red shortwave di imah jeung di mancanagara, 1.57 μm repetitive frékuénsi laser solid-state dumasar kana OPO masih pilihan pangalusna pikeun karuksakan laser ka CCD / COMS.Kinerja penetrasi atmosfir anu luhur sareng kakuatan puncak tinggi laser pulsa pondok The sinyalna titik lampu sareng ciri efektif pulsa tunggal atra pikeun kakuatan pembunuhan lemes tina sistem optoeléktronik jarak jauh anu dilengkepan kaméra infra red gelombang pondok.
2. Kacindekan
Laser infra red gelombang pondok kalayan panjang gelombang antara 1.1 μm sareng 1.7 μm gaduh transmitansi atmosfir anu luhur sareng kamampuan anu kuat pikeun nembus halimun, hujan, salju, haseup, keusik sareng lebu.Éta henteu katingali ku alat-alat visi wengi lampu-rendah tradisional.Laser dina pita 1.4 μm ka 1.6 μm aman pikeun panon manusa, sareng gaduh ciri has sapertos detektor dewasa kalayan panjang gelombang réspon puncak dina rentang ieu, sareng parantos janten arah pangembangan anu penting pikeun aplikasi militér laser.
Tulisan ieu nganalisa ciri téknis sareng status quo opat laser infra red gelombang pondok khas, kalebet laser semikonduktor fosfor, laser serat Er-doped, laser solid-state Er-doped, sareng laser solid-state dumasar-OPO, sareng nyimpulkeun panggunaan. tina laser infra red gelombang pondok ieu dina pangintipan aktif photoelectric.Aplikasi has dina anti pangintipan.
1) Kontinyu sarta low kakuatan puncak frékuénsi pengulangan tinggi phosphor semikonduktor laser jeung Er-doped serat lasers utamana dipaké pikeun cahaya bantu pikeun panjagaan siluman jarak jauh jeung dimaksudkeun peuting jeung suppressing gangguan ka musuh kaméra infra red gelombang pondok.laser semikonduktor phosphor pondok-ulangan tinggi na laser serat Er-doped oge sumber cahaya idéal pikeun multi-pulsa Sistim kaamanan panon ranging, laser scanning Imaging radar jeung kaamanan panon laser rangefinder gangguan tipu daya.
2) dumasar-OPO laser solid-state kalawan laju pengulangan low tapi kalawan kakuatan puncak megawatts atawa malah sapuluh megawatts bisa loba dipaké dina flash Imaging radar, jarak jauh laser gating observasi peuting, gelombang pondok karuksakan laser infra red jeung mode tradisional jauh panon manusa Kasalametan laser ranging.
3) The miniatur Er kaca laser mangrupakeun salah sahiji arah tumuwuh panggancangna tina lasers infra red gelombang pondok dina taun panganyarna.Tingkat kakuatan sareng frekuensi pengulangan ayeuna tiasa dianggo dina panyungsi laser kaamanan panon miniatur.Dina waktosna, nalika kakuatan puncak ngahontal tingkat megawatt, éta tiasa dianggo pikeun radar pencitraan lampu kilat, observasi gating laser, sareng karusakan laser kana kaméra infra red gelombang pondok.
4) Dioda-ngompa Er: YAG laser nu nyumputkeun alat warning laser nyaeta arah ngembangkeun mainstream tina kakuatan tinggi lasers infra red gelombang pondok.Cai mibanda poténsi aplikasi hébat dina flash lidar, jarak jauh laser gating observasi peuting, sarta karuksakan laser.
Dina taun-taun ayeuna, kusabab sistem pakarang ngagaduhan syarat anu langkung luhur sareng langkung luhur pikeun integrasi sistem optoeléktronik, alat-alat laser anu alit sareng ringan parantos janten tren anu teu tiasa dihindari dina pamekaran peralatan laser.lasers Semikonduktor, laser serat sarta lasers miniatur kalayan ukuran leutik, beurat lampu sarta konsumsi kakuatan low laser kaca Er geus jadi arah mainstream tina ngembangkeun lasers infra red gelombang pondok.Khususna, serat laser kalayan kualitas pancaran anu saé gaduh poténsi aplikasi anu saé dina lampu bantu wengi-wengi, panjagaan siluman sareng tujuan, nyeken lidar pencitraan, sareng gangguan suprési laser.Sanajan kitu, kakuatan / énergi tilu jenis ieu lasers leutik tur lightweight umumna low, sarta ngan bisa dipaké pikeun sababaraha aplikasi pangintipan jarak pondok, sarta teu bisa minuhan kaperluan pangintipan jarak jauh jeung counter pangintipan.Ku alatan éta, fokus pangwangunan nyaéta pikeun ningkatkeun kakuatan / énergi laser.
Laser solid-state basis OPO gaduh kualitas beam anu saé sareng kakuatan puncak anu luhur, sareng kaunggulanana dina observasi gated jarak jauh, radar pencitraan kilat sareng karusakan laser masih atra pisan, sareng énergi kaluaran laser sareng frekuensi pengulangan laser kedah langkung ningkat. .Pikeun diode-ngompa Er: YAG lasers, lamun énergi pulsa ngaronjat bari lebar pulsa ieu salajengna dikomprés, éta bakal jadi alternatif pangalusna pikeun OPO laser solid-state.Éta gaduh kaunggulan dina observasi gated jarak jauh, radar pencitraan lampu kilat, sareng karusakan laser.Potensi aplikasi hébat.
Langkung seueur inpormasi produk, anjeun tiasa sumping ka halaman wéb kami:
https://www.erbiumtechnology.com/
Surélék:devin@erbiumtechnology.com
WhatsApp: +86-18113047438
Fax: +86-2887897578
Tambahkeun: No.23, Chaoyang jalan, Xihe jalan, Longquanyi distrcit, Chengdu, 610107, Cina.
Update Time: Mar-02-2022
