A rèir an uidheamachd ginealach eadar-dhealaichte de leusairean infridhearg tonn-ghoirid, tha trì seòrsaichean de leusairean infridhearg tonn-ghoirid ann, is e sin lasers semiconductor, lasers fiber agus lasers stàite cruaidh.Nam measg, faodar leusairean stàite cruaidh a roinn ann an leusairean stàite cruaidh stèidhichte air tionndadh tonn-tonn optigeach neo-loidhneach agus leusairean stàite cruaidh a ghineas lasers infridhearg tonn goirid bho stuthan obrach laser.
Bidh leusairean semiconductor a’ cleachdadh stuthan semiconductor mar stuthan obrach laser, agus tha an tonn-tonn leusair toraidh air a dhearbhadh le beàrn bann nan stuthan semiconductor.Le leasachadh saidheans stuthan, faodar bannan lùtha de stuthan semiconductor a dhealbhadh a rèir raon nas fharsainge de thonnan laser tro innleadaireachd còmhlan lùtha.Mar sin, gheibhear grunn tonnan laser infridhearg tonn-ghoirid le lasers semiconductor.
tha an stuth obrach laser àbhaisteach de leusair leth-chonnsair infridhearg tonn-ghoirid na stuth fosfair.Mar eisimpleir, tha tonnan laser toraidh de 1.55 μm agus 1.625 μm aig leusair semiconductor indium phosphide le meud fosglaidh de 95 μm, agus tha an cumhachd air ruighinn 1.5 W.
Bidh leusair snàithleach a’ cleachdadh snàithleach glainne le dopadh tearc mar mheadhan laser agus leusair semiconductor mar an stòr pumpa.Tha feartan sàr-mhath aige leithid stairsneach ìosal, èifeachdas tionndaidh àrd, càileachd giùlan toraidh math, structar sìmplidh, agus earbsachd àrd.Faodaidh e cuideachd brath a ghabhail air an speactram farsaing de rèididheachd ian talmhainn tearc gus leusair snàithleach tunable a chruthachadh le bhith a’ cur eileamaidean optigeach roghnach leithid gratings anns an resonator laser.Tha lasers fiber air a thighinn gu bhith nan stiùireadh cudromach ann an leasachadh teicneòlas laser.
1.Solid-stàite leusair
Is e na meadhanan buannachd laser stàite cruaidh a ghineadh gu dìreach leusairean infridhearg tonn-ghoirid sa mhòr-chuid criostalan Er: YAG agus ceirmeag, agus glainne Er-doped.Faodaidh an leusair stàite cruaidh a tha stèidhichte air criostal Er: YAG agus ceirmeag toradh dìreach 1.645μm leusair infridhearg tonn-ghoirid, a tha na àite teth ann an rannsachadh leusair infridhearg tonn-ghoirid anns na bliadhnachan mu dheireadh [3-5].Aig an àm seo, tha an lùth cuisle de leusairean Er: YAG a’ cleachdadh tionndadh Q electro-optic no acousto-optic air ruighinn beagan gu deichean de mJ, leud cuisle deichean de ns, agus tricead ath-aithris de dheichean gu mìltean de Hz.Ma thèid leusair semiconductor 1.532 μm a chleachdadh mar an stòr pumpa, bidh buannachdan mòra aige ann an raon taisgealaidh gnìomhach laser agus frith-bhuaidhean laser, gu sònraichte a bhuaidh stealth air innealan rabhaidh laser àbhaisteach.
Tha structar teann aig er glainne laser, cosgais ìosal, cuideam aotrom, agus faodaidh e obrachadh Q-switch a thoirt gu buil.Is e seo an stòr solais as fheàrr leotha airson lorg gnìomhach de leusair infridhearg tonn-ghoirid.Ach, mar thoradh air na ceithir easbhaidhean ann an stuthan glainne Er: An toiseach, is e tonn-tonn meadhanach an speactram in-ghabhail 940 nm no 976 nm, a tha ga dhèanamh duilich pumpadh lampa a choileanadh;San dàrna h-àite, tha ullachadh stuthan glainne Er duilich agus chan eil e furasta meudan mòra a dhèanamh;San treas àite, Er glainne Tha droch fheartan teirmeach aig an stuth, agus chan eil e furasta obrachadh tricead ath-aithris a choileanadh airson ùine mhòr, gun luaidh air obrachadh leantainneach;ceathramh, chan eil stuth atharrachadh Q freagarrach ann.Ged a tha an rannsachadh air leusair infridhearg tonn-ghoirid stèidhichte air glainne Er an-còmhnaidh air aire dhaoine a tharraing, air sgàth nan ceithir adhbharan gu h-àrd, chan eil toradh air a thighinn a-mach.Gu ruige 1990, nuair a nochd bàraichean laser semiconductor le tonnan de 940 nm agus 980 nm, agus nochdadh stuthan sùghaidh shàthaichte leithid Co2 +: MgAl2O4 (aluminate magnesium le dop le cobalt), an dà phrìomh bhotal de stòr pumpa agus atharrachadh Q bha briste.Tha an rannsachadh air lasers glainne air leasachadh gu luath.Gu sònraichte anns na bliadhnachan mu dheireadh, tha modal laser Er glainne beag na mo dhùthaich, a tha a ’toirt a-steach stòr pumpa semiconductor, Er glainne agus cuas athshondach, le cuideam nas motha na 10 g, agus aig a bheil comas cinneasachaidh baidse beag de mhodalan cumhachd stùc 50 kW.Ach, air sgàth droch choileanadh teirmeach stuth glainne Er, tha tricead ath-aithris a 'mhodail laser fhathast an ìre mhath ìosal.Chan eil tricead laser a ’mhodal 50 kW ach 5 Hz, agus is e tricead laser as àirde a’ mhodal 20 kW 10 Hz, nach gabh a chleachdadh ach ann an tagraidhean tricead ìosal.
Tha cumhachd as àirde suas ri megawatt aig toradh laser 1.064 μm leis an leusair pulsed Nd:YAG.Nuair a bhios an leithid de sholas làidir ciallach a ’dol tro chuid de stuthan sònraichte, tha na photons aige air an sgapadh gu neo-sheasmhach air moileciuilean an stuth, is e sin, tha na photons air an gabhail a-steach agus a’ toirt a-mach photons an ìre mhath ìosal.Tha dà sheòrsa de stuthan ann as urrainn a’ bhuaidh tionndaidh tricead seo a choileanadh: tha aon dhiubh criostalan neo-loidhneach, leithid KTP, LiNbO3, msaa;is e gas àrd-bhruthadh mar H2 am fear eile.Cuir iad anns a’ chuas athshondach optigeach gus oscillator parametric optigeach (OPO) a chruthachadh.
Mar as trice bidh OPO stèidhichte air gas àrd-bhruthadh a ’toirt iomradh air oscillator parametric aotrom sgapte Raman.Tha an solas pumpa air a ghabhail a-steach gu ìre agus a’ gineadh tonn solais tricead ìosal.Bidh an leusair Raman aibidh a’ cleachdadh leusair 1.064 μm gus gas àrd-bhruthadh H2 a phumpadh gus laser infridhearg tonn-ghoirid 1.54 μm fhaighinn.
Dealbh 1
Is e cleachdadh àbhaisteach siostam GV fo-dhearg tonn-ghoirid ìomhaighean astar fada air an oidhche.Bu chòir gum biodh an soillseachadh laser na leusair infridhearg tonn-ghoirid goirid le cumhachd stùc àrd, agus bu chòir a tricead ath-aithris a bhith co-chòrdail ri tricead frèam a’ chamara strobed.A rèir inbhe làithreach lasers infridhearg tonn-ghoirid aig an taigh agus thall thairis, is e lasers Er: YAG le pumpa diode agus leusairean stàite cruaidh 1.57 μm stèidhichte air OPO na roghainnean as fheàrr.Tha tricead ath-aithris agus cumhachd stùc an leusair glainne Er miniature fhathast ri leasachadh.3.Cur an sàs leusair infridhearg tonn-ghoirid ann an anti-taisbeanaidh photoelectric
Is e brìgh anti-taisbeanaidh laser infridhearg tonn-ghoirid uidheamachd taisgealaidh optoelectronic an nàmhaid a bhith ag obair anns a’ chòmhlan infridhearg tonn-ghoirid le sailean laser infridhearg tonn-ghoirid, gus am faigh e fiosrachadh targaid ceàrr no nach urrainn dha obrachadh gu h-àbhaisteach, no eadhon tha an lorgair air a mhilleadh.Tha dà dhòigh àbhaisteach an-aghaidh ro-aithris leusair infridhearg tonn-ghoirid, is iad sin an t-astar a chuir a-steach don inneal-lorg raon laser sàbhailte-sùla daonna agus am milleadh casg air a’ chamara infridhearg tonn-ghoirid.
1.1 Briseadh mealladh air astar gu inneal-lorg raon laser sàbhailteachd sùla daonna
Bidh an lorgaire raon laser pulsed ag atharrachadh an astar eadar an targaid agus an targaid leis an ùine eadar a’ chuisle laser a’ dol air ais is air adhart eadar an t-àite tòiseachaidh agus an targaid.Ma gheibh an lorgaire lorg-raoin buillean laser eile mus ruig comharra mac-talla an targaid an t-àite tòiseachaidh, stadaidh e an t-àm, agus chan e an t-astar a th’ air a thionndadh fìor astar na targaid, ach nas lugha na fìor astar an targaid.False astar, a tha a 'coileanadh an adhbhar a bhith a' mealladh astar an rangefinder.Airson luchd-lorg raon laser a tha sàbhailte don t-sùil, faodar leusairean cuisle infridhearg tonn-ghoirid den aon tonn-tonn a chleachdadh gus bacadh meallta air astar a chuir an gnìomh.
Bidh an leusair a bhios a’ cur an gnìomh eadar-theachd mealladh astar an lorgaire-raoin a’ samhlachadh meòrachadh sgaoilte an targaid chun leusair, agus mar sin tha cumhachd stùc an leusair gu math ìosal, ach bu chòir coinneachadh ris an dà chumha a leanas:
1) Feumaidh an tonn-tonn laser a bhith co-ionann ri tonn-tonn obrach an neach-lorg raon eadar-theachd.Tha sìoltachan eadar-theachd air a chuir a-steach air beulaibh an lorgaire raon, agus tha an leud-bann gu math cumhang.Chan urrainn dha lasers le tonnan a bharrachd air an tonn-tonn obrach ruighinn air uachdar photosensitive an lorgaire.Chan urrainn eadhon na leusairean 1.54 μm agus 1.57 μm le tonnan co-chosmhail casg a chuir air a chèile.
2) Feumaidh tricead ath-aithris laser a bhith àrd gu leòr.Bidh an lorgaire raon-raoin a’ freagairt ris a’ chomharra laser a’ ruighinn an uachdar photosensitive aige dìreach nuair a thèid an raon a thomhas.Gus eadar-theachd èifeachdach a choileanadh, bu chòir don chuisle eadar-theachd co-dhiù brùthadh a-steach do gheata tonn an rangefinder 2 gu 3 buillean.Tha an geata raon a ghabhas coileanadh an-dràsta air òrdugh μs, agus mar sin feumaidh tricead ath-aithris àrd a bhith aig an leusair eadar-theachd.A’ gabhail astar targaid de 3 km mar eisimpleir, is e 20 μs an ùine a dh’ fheumar airson an leusair a dhol air ais is air adhart aon uair.Ma thèid co-dhiù 2 bhuille a chuir a-steach, feumaidh tricead ath-aithris laser ruighinn 50 kHz.Mas e 300 m an raon as lugha de lorgadair raon laser, chan urrainn tricead ath-aithris an jammer a bhith nas ìsle na 500 kHz.Is e dìreach lasers semiconductor agus lasers fiber as urrainn ìre ath-aithris cho àrd a choileanadh.
1.2 Bacadh bacaidh agus milleadh air camarathan infridhearg tonn-ghoirid
Mar phrìomh phàirt den t-siostam ìomhaighean fo-dhearg tonn-ghoirid, tha raon fiùghantach cuibhrichte de chumhachd optigeach freagairt aig a’ chamara infridhearg tonn-ghoirid den lorgaire plèana fòcas InGaAs aige.Ma tha an tachartas cumhachd optigeach nas àirde na crìoch àrd an raoin fiùghantach, thig sùghaidh a-mach, agus chan urrainn don lorgaire ìomhaighean àbhaisteach a dhèanamh.Cumhachd nas àirde Nì an leusair milleadh maireannach air an lorgaire.
Tha lasers semiconductor cumhachd leantainneach agus ìosal agus lasers snàithleach le tricead ath-aithris àrd freagarrach airson casg leantainneach de chamarathan infridhearg tonn-ghoirid.Dèan irradiate gu leantainneach air a’ chamara infridhearg tonn-ghoirid le laser.Mar thoradh air a’ bhuaidh dùmhlachaidh mòr a tha aig an lionsa optigeach, tha an raon a ruigear leis an àite leusair sgaoilte air plèana fòcas InGaAs làn shàthaichte, agus mar sin chan urrainnear a bhith air a dhealbhadh gu h-àbhaisteach.Is ann dìreach às deidh stad a chuir air an irradachadh laser airson ùine, faodaidh coileanadh ìomhaighean tilleadh gu àbhaisteach mean air mhean.
A rèir toraidhean grunn bhliadhnaichean de sgrùdadh agus leasachadh air toraidhean frith-thomhas gnìomhach leusair anns na bannan faicsinneach agus faisg air fo-dhearg agus grunn dheuchainnean èifeachd milleadh achaidh, is e dìreach lasers cuisle goirid le cumhachd as àirde de megawatts agus gu h-àrd a dh’ fhaodadh milleadh nach gabh atharrachadh air Tbh. camarathan aig astar de chilemeatairean air falbh.milleadh.Co-dhiù an urrainnear a’ bhuaidh milleadh a choileanadh, is e cumhachd àrd an leusair an iuchair.Cho fad ‘s a tha an cumhachd as àirde nas àirde na stairsneach milleadh an lorgaire, faodaidh aon bhuille cron a dhèanamh air an lorgaire.Bho shealladh duilgheadas dealbhaidh laser, sgaoileadh teas agus caitheamh cumhachd, chan fheum tricead ath-aithris an leusair ìre frèam a ’chamara no eadhon nas àirde a ruighinn, agus faodaidh 10 Hz gu 20 Hz coinneachadh ri fìor thagraidhean sabaid.Gu nàdarra, chan eil camarathan infridhearg tonn-ghoirid mar eisgeachd.
Tha lorgairean itealain fòcas InGaAs a’ toirt a-steach CCDs bomadh dealanach stèidhichte air photocatodes imrich dealanach InGaAs / InP agus CMOS a chaidh a leasachadh nas fhaide air adhart.Tha na stairsnich sùghaidh is milleadh aca san aon òrdugh meud ri CCD/CMOS stèidhichte air Si, ach cha d’ fhuaireadh lorgairean stèidhichte air InGaAs/InP fhathast.Dàta ìre sùghaidh is milleadh CCD/COMS.
A rèir inbhe làithreach lasers infridhearg tonn-ghoirid aig an taigh agus thall thairis, is e an leusair stàite cruaidh tricead ath-aithris 1.57 μm stèidhichte air OPO fhathast an roghainn as fheàrr airson milleadh laser air CCD / COMS.A choileanadh àrd treòrachaidh àile agus leusair cuisle goirid cumhachd àrd àrd Tha an còmhdach spot aotrom agus feartan èifeachdach buille singilte follaiseach airson cumhachd marbhadh bog an t-siostam optoelectronic astar fada uidheamaichte le camarathan infridhearg tonn-ghoirid.
2 .Co-dhùnadh
Tha tar-chuir àile àrd aig lasers infridhearg tonn-ghoirid le tonnan eadar 1.1 μm agus 1.7 μm agus comas làidir a dhol a-steach do dh’ ceò, uisge, sneachda, ceò, gainmheach is duslach.Tha e do-fhaicsinneach do uidheamachd lèirsinn oidhche aotrom ìosal.Tha an leusair anns a’ chòmhlan 1.4 μm gu 1.6 μm sàbhailte airson sùil an duine, agus tha feartan sònraichte aige leithid lorgaire aibidh le tonn-freagairt as àirde san raon seo, agus tha e air a thighinn gu bhith na stiùireadh leasachaidh cudromach airson tagraidhean armachd laser.
Tha am pàipear seo a’ dèanamh mion-sgrùdadh air feartan teicnigeach agus status quo de cheithir leusairean infridhearg tonn-ghoirid àbhaisteach, a’ toirt a-steach lasers leth-chonnsair fosfair, lasers snàithleach Er-doped, leusairean stàite cruaidh Er-doped, agus lasers stàite cruaidh stèidhichte air OPO, agus a’ toirt geàrr-chunntas air an cleachdadh. de na leusairean infridhearg tonn-ghoirid sin ann an taisgealadh gnìomhach photoelectric.Cleachdaidhean àbhaisteach ann an an-aghaidh taisgealaidh.
1) Bithear a’ cleachdadh leusairean leth-chonnsair fosfair tricead àrd ath-aithris leantainneach agus ìosal agus lasers snàithleach Er-doped sa mhòr-chuid airson solais cuideachaidh airson sgrùdadh stealth astar fada agus ag amas air an oidhche agus a’ cuir stad air bacadh air camarathan infridhearg tonn-ghoirid nàmhaid.Tha lasers semiconductor phosphor goirid-pulse ath-aithris agus leusairean snàithleach Er-dop cuideachd nan stòran solais air leth freagarrach airson raon sàbhailteachd sùla siostam ioma-pulse, radar ìomhaighean sganaidh laser agus sàbhailteachd sùla raon laser lorgar bacadh air astar.
2) Faodar leusairean stàite cruaidh stèidhichte air OPO le ìre ath-aithris ìosal ach le cumhachd as àirde de megawatts no eadhon deich megawatts a chleachdadh gu farsaing ann an radar ìomhaighean flash, amharc geata laser astar fada air an oidhche, milleadh laser infridhearg tonn goirid agus modh traidiseanta sùilean daonna iomallach Raon leusair sàbhailteachd.
3) Is e an leusair glainne beag Er aon de na stiùiridhean as luaithe a tha a’ fàs de leusairean infridhearg tonn-ghoirid anns na bliadhnachan mu dheireadh.Faodar na h-ìrean tricead cumhachd is ath-aithris gnàthach a chleachdadh ann an lorgairean raon laser sàbhailteachd sùla beaga.Le ùine, aon uair ‘s gu bheil an ìre as àirde de chumhachd a’ ruighinn ìre megawatt, faodar a chleachdadh airson radar ìomhaighean flash, amharc glasadh laser, agus milleadh laser air camarathan infridhearg tonn-ghoirid.
4) Is e an leusair Er:YAG le pumpa diode a bhios a’ falach an inneal rabhaidh laser an stiùireadh leasachaidh prìomh-shruthach de leusairean infridhearg tonn-ghoirid àrd-chumhachd.Tha comas tagraidh mòr aige ann an flash lidar, amharc air astar laser fada air an oidhche, agus milleadh laser.
Anns na bliadhnachan mu dheireadh, leis gu bheil riatanasan nas àirde agus nas àirde aig siostaman armachd airson amalachadh shiostaman optoelectronic, tha an uidheamachd laser beag agus aotrom air a thighinn gu bhith na ghluasad do-sheachanta ann an leasachadh uidheamachd laser.Tha lasers semiconductor, lasers snàithleach agus lasers beaga le meud beag, cuideam aotrom agus caitheamh cumhachd ìosal Er leusair glainne air a thighinn gu bhith na phrìomh stiùireadh airson leasachadh lasers infridhearg tonn-ghoirid.Gu sònraichte, tha comas tagraidh math aig lasers fiber le deagh chàileachd beam ann an solais cuideachaidh tron oidhche, sgrùdadh stealth agus amas, sganadh ìomhaigh lidar, agus bacadh casg laser.Ach, tha cumhachd/lùth nan trì seòrsaichean de leusairean beaga is aotrom seo sa chumantas ìosal, agus chan urrainnear an cleachdadh ach airson cuid de thagraidhean sgrùdaidh geàrr-ùine, agus chan urrainn dhaibh coinneachadh ri feumalachdan taisgealaidh fad-ùine agus frith-thasgadh.Mar sin, is e fòcas an leasachaidh cumhachd / lùth laser àrdachadh.
Tha deagh chàileachd giùlan aig lasers stàite cruaidh stèidhichte air OPO agus cumhachd stùc àrd, agus tha na buannachdan aca ann an amharc le geata air astar, radar ìomhaighean flash agus milleadh laser fhathast gu math follaiseach, agus bu chòir lùth toraidh laser agus tricead ath-aithris laser a mheudachadh tuilleadh. .Airson lasers Er:YAG le pumpa diode, ma thèid an lùth cuisle àrdachadh fhad ‘s a tha leud a’ chuisle air a dhlùthadh nas fhaide, bidh e gu bhith mar an roghainn eile as fheàrr airson lasers stàite cruaidh OPO.Tha buannachdan aige ann a bhith ag amharc air astar fada, radar ìomhaighean flash, agus milleadh laser.Comas tagradh mòr.
Barrachd fiosrachaidh toraidh, faodaidh tu tighinn a chèilidh air an làrach-lìn againn:
https://www.erbiumtechnology.com/
Post-d:devin@erbiumtechnology.com
WhatsApp: +86-18113047438
Facs: +86-2887897578
Cuir ris: Àir.23, rathad Chaoyang, sràid Xihe, sgìre Longquanyi, Chengdu, 610107, Sìona.
Ùine ùrachadh: Mar-02-2022
