Ni ibamu si awọn ti o yatọ iran siseto ti kukuru-igbi infurarẹẹdi lesa, nibẹ ni o wa mẹta orisi ti kukuru-igbi infurarẹẹdi lesa, eyun semikondokito lesa, okun lesa ati ri to-ipinle lesa.Lara wọn, awọn ina lesa ti o lagbara ni a le pin si awọn lasers-ipinle ti o lagbara ti o da lori iyipada oju-iwe gigun ti kii ṣe oju-ọna ati awọn lasers ipinlẹ ti o lagbara ti o ṣe ina awọn laser infurarẹẹdi igbi kukuru taara lati awọn ohun elo iṣẹ laser.
Awọn lasers semikondokito lo awọn ohun elo semikondokito bi awọn ohun elo iṣiṣẹ lesa, ati iwọn gigun ina lesa jẹ ipinnu nipasẹ aafo ẹgbẹ ti awọn ohun elo semikondokito.Pẹlu idagbasoke ti imọ-jinlẹ awọn ohun elo, awọn ẹgbẹ agbara ti awọn ohun elo semikondokito le ṣe deede si ibiti o gbooro ti awọn iwọn gigun laser nipasẹ imọ-ẹrọ ẹgbẹ agbara.Nitorinaa, ọpọlọpọ awọn gigun gigun ina infurarẹẹdi kukuru ni a le gba pẹlu awọn lasers semikondokito.
o aṣoju lesa ṣiṣẹ ohun elo ti kukuru-igbi infurarẹẹdi semikondokito lesa jẹ phosphor awọn ohun elo ti.Fun apẹẹrẹ, indium phosphide semikondokito lesa pẹlu iwọn iho ti 95 μm ni awọn iwọn gigun ina lesa ti 1.55 μm ati 1.625 μm, ati pe agbara ti de 1.5 W.
Okun lesa nlo toje-aiye-doped gilasi okun bi awọn lesa alabọde ati semikondokito lesa bi awọn fifa orisun.O ni awọn abuda ti o dara julọ gẹgẹbi ala-ilẹ kekere, ṣiṣe iyipada giga, didara ina ti o dara, eto ti o rọrun, ati igbẹkẹle giga.O tun le lo anfani ti iwoye nla ti itankalẹ ion toje ilẹ-aye lati ṣe ina lesa okun ti a tunṣe nipa fifi awọn eroja opiti yiyan gẹgẹbi awọn gratings ninu resonator lesa.Awọn laser fiber ti di itọsọna pataki ni idagbasoke imọ-ẹrọ laser.
1.Solid-ipinle lesa
Awọn media ere lesa ti ipinlẹ ti o lagbara ti o le ṣe ina taara awọn laser infurarẹẹdi igbi kukuru jẹ pataki Eri: awọn kirisita YAG ati awọn ohun elo amọ, ati gilasi Er-doped.Lesa ipinlẹ ti o lagbara ti o da lori Er: YAG gara ati awọn ohun elo amọ le ṣe agbejade taara 1.645μm kukuru igbi infurarẹẹdi, eyiti o jẹ aaye gbigbona ninu iwadii laser infurarẹẹdi igbi kukuru ni awọn ọdun aipẹ [3-5].Ni lọwọlọwọ, agbara pulse ti Er: YAG lasers lilo elekitiro-optic tabi acousto-optic Q-switching ti de diẹ si mewa ti mJ, iwọn pulse ti mewa ti ns, ati igbohunsafẹfẹ atunwi ti mewa si ẹgbẹẹgbẹrun Hz.Ti o ba ti lo lesa semikondokito 1.532 μm bi orisun fifa, yoo ni awọn anfani nla ni aaye ti isọdọtun ti nṣiṣe lọwọ lesa ati awọn wiwọn laser, paapaa ipa lilọ ni ifura lori awọn ẹrọ ikilọ lesa aṣoju.
Lesa gilasi Eri ni ọna iwapọ, idiyele kekere, iwuwo ina, ati pe o le mọ iṣẹ ti yipada Q.O jẹ orisun ina ti o fẹ fun wiwa lọwọ ti lesa infurarẹẹdi igbi kukuru.Sibẹsibẹ, nitori awọn ailagbara mẹrin ti awọn ohun elo gilasi Eri: Ni akọkọ, iwọn gigun ti aarin ti iwoye gbigba jẹ 940 nm tabi 976 nm, eyiti o jẹ ki fifa atupa nira lati ṣaṣeyọri;Keji, igbaradi ti awọn ohun elo gilasi Eri jẹ nira ati pe ko rọrun lati ṣe awọn titobi nla;Kẹta, Eri gilasi Awọn ohun elo naa ni awọn ohun-ini igbona ti ko dara, ati pe ko rọrun lati ṣaṣeyọri iṣẹ igbohunsafẹfẹ atunwi fun igba pipẹ, jẹ ki iṣẹ ṣiṣe tẹsiwaju;ẹkẹrin, ko si ohun elo Q-yiyipada.Botilẹjẹpe iwadi ti laser infurarẹẹdi kukuru-igbi ti o da lori gilasi Er nigbagbogbo fa ifojusi eniyan nigbagbogbo, nitori awọn idi mẹrin ti o wa loke, ko si ọja ti o jade.Titi di ọdun 1990, pẹlu ifarahan ti awọn ọpa laser semikondokito pẹlu awọn gigun gigun ti 940 nm ati 980 nm, ati ifarahan ti awọn ohun elo gbigba ti o kun gẹgẹbi Co2 +: MgAl2O4 (cobalt-doped magnẹsia aluminate), awọn igo nla meji ti orisun fifa ati iyipada Q won dà.Iwadi lori awọn lasers gilasi ti ni idagbasoke ni kiakia.Paapa ni odun to šẹšẹ, mi orilẹ-ede ile kekere Eri gilasi lesa module, eyi ti o integrates semikondokito fifa orisun, Eri gilasi ati resonant iho, wọn ko siwaju sii ju 10 g, ati ki o ni kekere kan ipele gbóògì agbara ti 50 kW tente oke agbara modulu.Sibẹsibẹ, nitori iṣẹ ṣiṣe igbona ti ko dara ti ohun elo gilasi Eri, igbohunsafẹfẹ atunwi ti module lesa tun jẹ kekere.Iwọn laser ti module 50 kW jẹ 5 Hz nikan, ati igbohunsafẹfẹ laser ti o pọju ti module 20 kW jẹ 10 Hz, eyiti o le ṣee lo nikan ni awọn ohun elo igbohunsafẹfẹ kekere.
Ijade laser 1.064 μm nipasẹ Nd:YAG pulsed laser ni agbara ti o ga julọ ti o to megawattis.Nígbà tí irú ìmọ́lẹ̀ tó lágbára bẹ́ẹ̀ bá gba àwọn ohun èlò àkànṣe kan kọjá, àwọn fọ́tò rẹ̀ máa ń tú ká sára àwọn molecule ohun èlò náà, ìyẹn ni pé, wọ́n máa ń fa àwọn fọ́tò náà tí wọ́n sì ń mú jáde ní ìwọ̀nba photon tí kò kéré.Awọn oriṣi meji ti awọn nkan ti o le ṣe aṣeyọri ipa iyipada igbohunsafẹfẹ yii: ọkan jẹ awọn kirisita ti kii ṣe lainidi, bii KTP, LiNbO3, ati bẹbẹ lọ;awọn miiran jẹ ga-titẹ gaasi bi H2.Gbe wọn sinu iho resonant opitika lati ṣe agbekalẹ oscillator parametric opitika (OPO).
OPO ti o da lori gaasi titẹ-giga nigbagbogbo n tọka si Raman ti o tan kaakiri ina parametric oscillator.Imọlẹ fifa naa ti gba ni apakan ati pe o ṣe ina igbi ina-igbohunsafẹfẹ kekere.Laser Raman ti ogbo naa nlo laser 1.064 μm lati fa gaasi gaasi giga H2 lati gba laser infurarẹẹdi igbi kukuru 1.54 μm.
ÀWÒRÁN 1
Ohun elo aṣoju ti eto GV infurarẹẹdi igbi kukuru jẹ aworan ijinna pipẹ ni alẹ.Olutayo ina lesa yẹ ki o jẹ ina lesa infurarẹẹdi igbi kukuru-pulu kukuru pẹlu agbara tente oke, ati igbohunsafẹfẹ atunwi rẹ yẹ ki o wa ni ibamu pẹlu igbohunsafẹfẹ fireemu ti kamẹra strobed.Gẹgẹbi ipo lọwọlọwọ ti awọn laser infurarẹẹdi kukuru-igbi ni ile ati ni okeere, diode-pumped Er: YAG lasers ati OPO-orisun 1.57 μm awọn lasers-ipinle ni awọn aṣayan ti o dara julọ.Igbohunsafẹfẹ atunwi ati agbara tente oke ti laser gilaasi kekere Eri si tun nilo lati ni ilọsiwaju.3.Ohun elo ti ina lesa infurarẹẹdi igbi kukuru ni imunadoko-atunṣe fọtoelectric
Koko ti kukuru-igbi infurarẹẹdi anti-reconnaissance ni lati tan imọlẹ awọn optoelectronic reconnaissance ohun elo ti awọn ọtá ṣiṣẹ ni kukuru-igbi infurarẹẹdi iye pẹlu kukuru-igbi infurarẹẹdi ina lesa nibiti, ki o le gba ti ko tọ alaye afojusun tabi ko le ṣiṣẹ deede, tabi paapa oluwari ti bajẹ.Awọn ọna isọdọtun laser infurarẹẹdi kukuru-kukuru meji lo wa, eyun kikọlu ẹtan ti o jinna si oluṣawari lesa oju-oju eniyan ati ibajẹ idinku si kamẹra infurarẹẹdi igbi kukuru.
1.1 Ijinna ẹtan kikọlu si eda eniyan oju ailewu lesa rangefinder
Olupin laser pulsed ṣe iyipada aaye laarin ibi-afẹde ati ibi-afẹde nipasẹ aarin akoko ti pulse laser ti nlọ sẹhin ati siwaju laarin aaye ifilọlẹ ati ibi-afẹde.Ti oluwari ibiti o ba gba awọn iṣọn laser miiran ṣaaju ifihan ifihan iwoyi ti ibi-afẹde ti o de aaye ifilọlẹ, yoo da akoko duro, ati pe ijinna iyipada kii ṣe aaye gangan ti ibi-afẹde, ṣugbọn o kere ju ijinna gangan ti ibi-afẹde naa.Ijinna eke, eyiti o ṣaṣeyọri idi ti ẹtan ijinna ti ibiti a ti le rii.Fun awọn oluṣafihan oju lesa ailewu oju, awọn laser pulse pulse infurarẹẹdi igbi kukuru ti iwọn gigun kanna le ṣee lo lati ṣe kikọlu ẹtan jijin.
Lesa ti o ṣe adaṣe kikọlu ẹtan ijina ti ibiti a ti ṣe afihan itọka kaakiri ti ibi-afẹde si lesa, nitorinaa agbara tente laser kere pupọ, ṣugbọn awọn ipo meji wọnyi yẹ ki o pade:
1) Iwọn gigun ina lesa gbọdọ jẹ kanna bi igbi iṣẹ ṣiṣe ti ibiti a ti dabaru.Àlẹmọ kikọlu ti fi sori ẹrọ ni iwaju oluwari ibiti, ati bandiwidi jẹ dín pupọ.Lesa ti o ni awọn iwọn gigun miiran yatọ si iha gigun ti n ṣiṣẹ ko le de oju oju fọto ti aṣawari.Paapaa awọn laser 1.54 μm ati 1.57 μm pẹlu iru awọn iwọn gigun ko le dabaru pẹlu ara wọn.
2) Awọn igbohunsafẹfẹ atunwi lesa gbọdọ jẹ ga to.Oluwari ibiti o ṣe idahun si ifihan agbara ina lesa ti o de oju-aye ti o ni itara nikan nigbati iwọn ba jẹ iwọn.Lati ṣaṣeyọri kikọlu ti o munadoko, pulse kikọlu yẹ ki o kere ju fun pọ sinu ẹnu-ọna igbi ibiti o wa ni 2 si 3 pulses.Ẹnu-ọna ibiti o le ṣe aṣeyọri ni bayi wa lori aṣẹ ti μs, nitorinaa laser interfering gbọdọ ni igbohunsafẹfẹ atunwi giga.Gbigba ijinna ibi-afẹde ti 3 km gẹgẹbi apẹẹrẹ, akoko ti o nilo fun laser lati lọ sẹhin ati siwaju ni ẹẹkan jẹ 20 μs.Ti o ba kere ju 2 pulses ti wa ni titẹ, igbohunsafẹfẹ atunwi lesa gbọdọ de 50 kHz.Ti ibiti o kere julọ ti ibiti ina lesa jẹ 300 m, igbohunsafẹfẹ atunwi ti jammer ko le dinku ju 500 kHz.Awọn lasers semikondokito nikan ati awọn laser okun le ṣaṣeyọri iru iwọn atunwi giga kan.
1.2 kikọlu ipanilara ati ibajẹ si awọn kamẹra infurarẹẹdi igbi kukuru
Gẹgẹbi paati mojuto ti eto aworan infurarẹẹdi igbi kukuru kukuru, kamẹra infurarẹẹdi igbi kukuru ni iwọn agbara to lopin ti agbara opiti esi ti aṣawari oju-ofurufu idojukọ InGaAs rẹ.Ti agbara opitika iṣẹlẹ naa ba kọja opin oke ti iwọn agbara, itẹlọrun yoo waye, ati aṣawari ko le ṣe aworan deede.Agbara ti o ga julọ Lesa yoo fa ibajẹ ayeraye si aṣawari.
Itẹsiwaju ati kekere awọn lasers semikondokito agbara tente oke ati awọn lesa okun pẹlu igbohunsafẹfẹ atunwi giga jẹ o dara fun kikọlu idinku ilọsiwaju ti awọn kamẹra infurarẹẹdi igbi-kukuru.Tẹsiwaju ṣe itanna kamẹra infurarẹẹdi igbi kukuru pẹlu lesa kan.Nitori ipa isọdọkan nla-nla ti lẹnsi opiti, agbegbe ti o de nipasẹ aaye tan kaakiri lesa lori ọkọ ofurufu InGaAs ti kun pupọ, nitorinaa ko le ṣe aworan ni deede.Nikan lẹhin ti itanna lesa ti duro fun igba diẹ, iṣẹ ṣiṣe aworan le pada si deede.
Gẹgẹbi awọn abajade ti ọpọlọpọ awọn ọdun ti iwadii ati idagbasoke ti awọn ọja countermeasure ti nṣiṣe lọwọ lesa ni awọn ohun elo infurarẹẹdi ti o han ati nitosi-isunmọ ati awọn idanwo imunadoko ibaje aaye pupọ, awọn laser pulse kukuru nikan pẹlu agbara tente oke ti megawatts ati loke le fa ibajẹ ti ko le yipada si TV. awọn kamẹra ni ijinna kan ti ibuso kuro.bibajẹ.Boya ipa ibajẹ le ṣee ṣe, agbara oke ti lesa jẹ bọtini.Niwọn igba ti agbara tente oke ba ga ju iloro ibaje oluwari, pulse kan le ba oluwari jẹ.Lati irisi iṣoro apẹrẹ laser, itusilẹ ooru ati agbara agbara, igbohunsafẹfẹ atunwi ti lesa ko ni dandan lati de iwọn fireemu ti kamẹra tabi paapaa ga julọ, ati 10 Hz si 20 Hz le pade awọn ohun elo ija gangan.Nipa ti, awọn kamẹra infurarẹẹdi igbi kukuru kii ṣe iyatọ.
InGaAs awọn aṣawari ofurufu idojukọ pẹlu elekitironi bombardment CCDs da lori InGaAs/InP elekitironi migration photocathodes ati CMOS nigbamii ni idagbasoke.Ikunrere wọn ati awọn iloro ibaje wa ni aṣẹ kanna ti titobi bi Si-orisun CCD/CMOS, ṣugbọn awọn aṣawari orisun InGaAs/InP ko tii gba.Saturation ati ibaje data ala ti CCD/COMS.
Gẹgẹbi ipo lọwọlọwọ ti awọn laser infurarẹẹdi igbi kukuru ni ile ati ni ilu okeere, 1.57 μm atunwi igbohunsafẹfẹ-ipinle lesa ti o da lori OPO tun jẹ yiyan ti o dara julọ fun ibajẹ laser si CCD/COMS.Iṣe iṣẹ ilaluja ti oju aye giga ati agbara tente oke giga kukuru pulse lesa Iboju ina iranran ati awọn abuda pulse ti o munadoko jẹ kedere fun agbara pipa rirọ ti eto optoelectronic gigun ti o ni ipese pẹlu awọn kamẹra infurarẹẹdi igbi kukuru.
2 .Ipari
Awọn lasers infurarẹẹdi igbi kukuru pẹlu awọn gigun gigun laarin 1.1 μm ati 1.7 μm ni gbigbe oju aye giga ati agbara to lagbara lati wọ inu haze, ojo, egbon, ẹfin, iyanrin ati eruku.O jẹ alaihan si awọn ohun elo iran alẹ kekere ina ibile.Lesa ti o wa ninu 1.4 μm si 1.6 μm band jẹ ailewu fun oju eniyan, ati pe o ni awọn ẹya ara ẹrọ ti o yatọ gẹgẹbi aṣawari ti ogbo kan pẹlu igbiyanju idahun ti o ga julọ ni ibiti o wa, ati pe o ti di itọnisọna idagbasoke pataki fun awọn ohun elo ologun laser.
Iwe yii ṣe itupalẹ awọn abuda imọ-ẹrọ ati ipo iṣe ti awọn lesa infurarẹẹdi kukuru-igbi kukuru mẹrin, pẹlu awọn lasers semikondokito phosphor, awọn lasers fiber fiber Er-doped, awọn lasers-ipinle ti o lagbara ti Er-doped, ati awọn lasers-ipinle-orisun OPO, ati akopọ lilo ti awọn ina lesa infurarẹẹdi kukuru-igbi ni imọ-ẹrọ fọtoelectric ti nṣiṣe lọwọ.Aṣoju awọn ohun elo ni egboogi-reconnaissance.
1) Tesiwaju ati kekere agbara giga ti atunwi igbohunsafẹfẹ phosphor semikondokito lasers ati awọn lasers fiber fiber ti Er-doped ni a lo ni akọkọ fun itanna iranlọwọ fun iwo-kakiri lilọ kiri jijin gigun ati ifọkansi ni alẹ ati idinku kikọlu si awọn kamẹra infurarẹẹdi igbi kukuru ọta.Awọn lasers semiconductor phosphor kukuru-atunwi giga ati awọn lasers fiber fiber Er-doped tun jẹ awọn orisun ina to dara julọ fun eto aabo oju-ọpọlọpọ-pupọ, radar ti n ṣayẹwo laser ati aabo aabo laser rangefinder ijinna ẹtan ẹtan.
2) Awọn lasers ipinlẹ ti o lagbara ti OPO pẹlu iwọn atunwi kekere ṣugbọn pẹlu agbara tente oke ti megawatts tabi paapaa megawatts mẹwa le ṣee lo ni lilo pupọ ni radar aworan filasi, akiyesi ẹnu-ọna laser gigun ni alẹ, ibajẹ laser infurarẹẹdi igbi kukuru ati ibile mode latọna jijin eda eniyan oju Aabo lesa orisirisi.
3) Lesa gilasi Eri kekere jẹ ọkan ninu awọn itọnisọna ti o dagba ju ti awọn laser infurarẹẹdi igbi kukuru ni awọn ọdun aipẹ.Agbara lọwọlọwọ ati awọn ipele igbohunsafẹfẹ atunwi le ṣee lo ni awọn oluṣafihan ina lesa ailewu oju kekere.Ni akoko, ni kete ti agbara tente oke de ipele megawatt, o le ṣee lo fun radar aworan filasi, akiyesi gating laser, ati ibajẹ laser si awọn kamẹra infurarẹẹdi igbi kukuru.
4) Diode-pumped Er: YAG lesa ti o tọju ẹrọ ikilọ lesa jẹ itọsọna idagbasoke akọkọ ti awọn laser infurarẹẹdi kukuru-igbi agbara giga.O ni agbara ohun elo nla ni lidar filasi, akiyesi ẹnu-ọna laser gigun ni alẹ, ati ibajẹ laser.
Ni awọn ọdun aipẹ, bi awọn eto ohun ija ti ni awọn ibeere ti o ga ati ti o ga julọ fun isọpọ ti awọn ọna ẹrọ optoelectronic, ohun elo laser kekere ati iwuwo fẹẹrẹ ti di aṣa ti ko ṣeeṣe ni idagbasoke ohun elo laser.Awọn lasers semikondokito, awọn laser okun ati awọn laser kekere ti o ni iwọn kekere, iwuwo ina ati lilo agbara kekere Er awọn lasers gilasi ti di itọsọna akọkọ ti idagbasoke ti awọn laser infurarẹẹdi igbi kukuru.Ni pataki, awọn lasers okun pẹlu didara tan ina to dara ni agbara ohun elo nla ni itanna iranlọwọ akoko alẹ, iṣọra lilọ kiri ati ifọkansi, lidar aworan ọlọjẹ, ati kikọlu ipanu laser.Bibẹẹkọ, agbara / agbara ti awọn iru mẹta ti awọn ina lesa kekere ati iwuwo fẹẹrẹ jẹ kekere, ati pe o le ṣee lo fun diẹ ninu awọn ohun elo isọdọtun kukuru, ati pe ko le pade awọn iwulo ti iṣawari gigun-gun ati atunyẹwo counter.Nitorinaa, idojukọ ti idagbasoke ni lati mu agbara / agbara lesa pọ si.
Awọn lasers ipinlẹ ti o lagbara ti OPO ni didara tan ina to dara ati agbara tente oke giga, ati awọn anfani wọn ni akiyesi gated ijinna pipẹ, radar aworan filasi ati ibajẹ lesa tun han gbangba, ati pe agbara iṣelọpọ laser ati igbohunsafẹfẹ atunwi laser yẹ ki o pọ si siwaju sii. .Fun diode-fifa Er: YAG lasers, ti o ba ti pulse agbara ti wa ni pọ nigba ti pulse iwọn ti wa ni siwaju sii fisinuirindigbindigbin, yoo di awọn ti o dara ju yiyan si OPO ri to-ipinle lesa.O ni awọn anfani ni akiyesi ẹnu-ọna jijin, radar aworan filasi, ati ibajẹ laser.Agbara ohun elo nla.
Alaye ọja diẹ sii, o le wa lati ṣabẹwo si oju opo wẹẹbu wa:
https://www.erbiumtechnology.com/
Imeeli:devin@erbiumtechnology.com
WhatsApp: + 86-18113047438
Faksi: + 86-2887897578
Fi kun: No.23, opopona Chaoyang, opopona Xihe, Longquanyi distrcit, Chengdu,610107, China.
Imudojuiwọn Aago: Mar-02-2022
