Кыска толкундуу инфракызыл лазерлердин ар кандай муун механизмине ылайык, кыска толкундуу инфракызыл лазерлердин үч түрү бар, атап айтканда жарым өткөргүч лазерлер, була лазерлери жана катуу абалдагы лазерлер.Алардын ичинен катуу абалдагы лазерлерди толкун узундугун оптикалык өзгөртүүнүн негизинде катуу абалдагы лазерлерге жана лазердик жумушчу материалдардан түздөн-түз кыска толкундуу инфракызыл лазерлерди түзүүчү катуу абалдагы лазерлерге бөлүүгө болот.
Жарым өткөргүч лазерлерде жарым өткөргүч материалдарды лазердик жумушчу материалдар катары колдонушат, ал эми чыгуучу лазердин толкун узундугу жарым өткөргүч материалдардын тилкеси менен аныкталат.Материал таануунун өнүгүшү менен жарым өткөргүч материалдардын энергетикалык тилкелери энергетикалык тилке инженериясы аркылуу лазердик толкун узундуктарынын кеңири диапазонуна ылайыкташтырылышы мүмкүн.Ошондуктан, жарым өткөргүч лазер менен бир нече кыска толкундуу инфракызыл лазер толкундарын алууга болот.
ал кыска толкундуу инфракызыл жарым өткөргүч лазердин типтүү лазердик жумушчу материалы фосфор материалы болуп саналат.Мисалы, диафрагмасынын өлчөмү 95 мкм болгон индий фосфиддүү жарым өткөргүч лазердин чыгуучу толкун узундугу 1,55 мкм жана 1,625 мкм, ал эми кубаттуулугу 1,5 Вт жеткен.
Була лазер лазердик чөйрө катары сейрек кездешүүчү айнек буласын жана насос булагы катары жарым өткөргүч лазерди колдонот.Ал төмөнкү босого, жогорку конверсия эффективдүүлүгү, жакшы чыгуу нурунун сапаты, жөнөкөй түзүлүшү жана жогорку ишенимдүүлүгү сыяктуу сонун мүнөздөмөлөргө ээ.Ал ошондой эле сейрек кездешүүчү ион нурлануусунун кеңири спектрин пайдаланып, лазер резонаторундагы торлор сыяктуу тандалма оптикалык элементтерди кошуу менен жөнгө салынуучу була лазерди түзө алат.Була лазерлери лазердик технологияны өнүктүрүүдө маанилүү багыт болуп калды.
1. Катуу абалдагы лазер
Кыска толкундуу инфракызыл лазерлерди түздөн-түз түзө ала турган катуу абалдагы лазердик каражаттар негизинен Er: YAG кристаллдары жана керамика жана Эр-допдалган айнек.Er:YAG кристаллынын жана керамикасынын негизиндеги катуу абалдагы лазер 1,645мкм кыска толкундуу инфракызыл лазерди түз чыгара алат, бул акыркы жылдарда кыска толкундуу инфракызыл лазерди изилдөөдө ысык чекит болуп саналат [3-5].Азыркы учурда электро-оптикалык же акусто-оптикалык Q-которуштурууну колдонгон Er: YAG лазерлеринин импульстук энергиясы бир нече ондогон мДж, импульстун туурасы ондогон нс жана кайталануу жыштыгы ондон миңдеген Гцге чейин жеткен.Эгерде 1,532 мкм жарым өткөргүч лазер насостун булагы катары колдонулса, ал лазердик активдүү чалгындоо жана лазердик каршы чараларды көрүү тармагында чоң артыкчылыктарга ээ болот, айрыкча анын типтүү лазердик эскертүүчү түзүлүштөрдөгү жашыруун эффекти.
Эр айнек лазер компакт түзүлүшкө ээ, арзан баада, жеңил салмакта жана Q-которулуу операциясын ишке ашыра алат.Бул кыска толкундуу инфракызыл лазерди активдүү аныктоо үчүн артыкчылыктуу жарык булагы болуп саналат.Бирок, Эр айнек материалдарынын төрт кемчиликтерине байланыштуу: Биринчиден, жутуу спектринин борбордук толкун узундугу 940 нм же 976 нм болуп саналат, бул лампа насосун жетишүүнү кыйындатат;Экинчиден, Эр айнек материалдарын даярдоо кыйын жана чоң өлчөмдөрдү жасоо оңой эмес;Үчүнчүдөн, Эр айнек Материалдын начар жылуулук касиеттери бар, жана үзгүлтүксүз иштөө мындай турсун, узак убакыт бою кайталануучу жыштык операциясына жетүү оңой эмес;төртүнчүдөн, ылайыктуу Q-которуучу материал жок.Эр айнегинин негизинде кыска толкундуу инфракызыл лазердин изилдөөсү ар дайым элдин көңүлүн буруп келгени менен, жогорудагы төрт себептин айынан эч кандай продукция чыга элек.1990-жылга чейин толкун узундуктары 940 нм жана 980 нм болгон жарым өткөргүч лазер тилкелеринин пайда болушу жана Co2+:MgAl2O4 (кобальт кошулган магний алюминаты) сыяктуу каныккан абсорбциялык материалдардын пайда болушу менен, насостун булагы жана Q-нын эки негизги тоскоолдуктары пайда болду. сынган.Айнек лазерлери боюнча изилдөөлөр тез өнүктү.Айрыкча, акыркы жылдары, жарым өткөргүч насос булагы, Эр айнек жана резонанстык көңдөйүн бириктирген менин өлкөнүн миниатюралык Er айнек лазердик модулу, салмагы 10 г ашык эмес, жана 50 кВт чокусу кубаттуулугу модулдары чакан партия өндүрүштүк кубаттуулугу бар.Бирок, Эр айнек материалынын начар жылуулук көрсөткүчтөрүнө байланыштуу, лазердик модулдун кайталануу жыштыгы дагы эле салыштырмалуу төмөн.50 кВттык модулдун лазердик жыштыгы болгону 5 Гц, ал эми 20 кВт модулунун максималдуу лазер жыштыгы 10 Гц, ал төмөнкү жыштыктагы колдонмолордо гана колдонулушу мүмкүн.
Nd: YAG импульстук лазеринин 1,064 мкм лазер чыгаруусу мегаваттка чейин эң жогорку кубаттуулукка ээ.Мындай күчтүү когеренттүү жарык кээ бир атайын материалдардан өткөндө, анын фотондору материалдын молекулаларына ийкемдүү эмес чачырап кетет, б.а. фотондор жуулуп, салыштырмалуу Төмөн жыштыктагы фотондорду өндүрөт.Бул жыштыктарды өзгөртүү эффектине жетише ала турган заттардын эки түрү бар: бири сызыктуу эмес кристаллдар, мисалы, KTP, LiNbO3 ж.б.;экинчиси Н2 сыяктуу жогорку басымдагы газ.Оптикалык параметрдик осцилляторду (OPO) түзүү үчүн аларды оптикалык резонанстык көңдөйгө жайгаштырыңыз.
Жогорку басымдагы газга негизделген OPO, адатта, стимулдаштырылган Раман чачуучу жарык параметрдик осцилляторун билдирет.Насостун жарыгы жарым-жартылай сиңет жана төмөнкү жыштыктагы жарык толкунун жаратат.Жетилген Раман лазери 1,54 мкм кыска толкундуу инфракызыл лазерди алуу үчүн жогорку басымдагы H2 газын насостоо үчүн 1,064 мкм лазерди колдонот.
СУРЕТ 1
Кыска толкундуу инфракызыл GV системасынын типтүү колдонулушу түнкү узак аралыкка сүрөт тартуу болуп саналат.Лазердик жарык берүүчү кыска импульстуу кыска толкундуу инфракызыл лазер болушу керек жана анын кайталануу жыштыгы стробдук камеранын кадр жыштыгына шайкеш келиши керек.Үйдө жана чет өлкөлөрдө кыска толкундуу инфракызыл лазерлердин учурдагы абалына ылайык, диод менен сордурулган Er: YAG лазерлери жана OPO негизиндеги 1,57 мкм катуу абалдагы лазерлер эң жакшы тандоо болуп саналат.Миниатюралык Эр айнек лазеринин кайталануу жыштыгы жана эң жогорку күчү дагы эле жакшыртылышы керек.3.Кыска толкундуу инфракызыл лазерди фотоэлектрдик чалгындоодо колдонуу
Кыска толкундуу инфракызыл лазердик чалгындоонун маңызы душмандын кыска толкундуу инфракызыл диапазондо иштеген оптоэлектрондук чалгындоо аппаратурасын кыска толкундуу инфракызыл лазер нурлары менен нурлантуу болуп саналат, ал туура эмес максаттуу маалыматты ала алат же кадимкидей иштей албайт, ал тургай детектор бузулган.Кыска толкундуу инфракызыл лазердик чалгындоонун эки типтүү ыкмасы бар, атап айтканда, адамдын көзүнө коопсуз лазердик диапазонго аралыкты алдоо жана кыска толкундуу инфракызыл камерага зыян келтирүү.
1.1 Дистанттык алдоо адамдын көзүнүн коопсуздугу үчүн лазердик диапазонго кийлигишүү
Импульстүү лазердик алыстык өлчөгүч бутага жана бутанын ортосундагы аралыкты учуруу чекити менен бутанын ортосунда алдыга жана артка бара жаткан лазер импульсунун убакыт аралыгы менен өзгөртөт.Эгерде диапазондун детектору бутанын чагылдырылган жаңырык сигналы учуруу чекитине жеткенге чейин башка лазердик импульстарды кабыл алса, анда ал убакытты аныктоону токтотот, ал эми конвертацияланган аралык бутанын иш жүзүндөгү алыстыгы эмес, бутанын иш жүзүндөгү алыстыгынан кичине болот.Дистанцияны алдоо максатына жеткен жалган аралык.Көз үчүн коопсуз лазердик диапазон өлчөгүчтөр үчүн, ошол эле толкун узундугундагы кыска толкундуу инфракызыл импульстук лазерлер аралыкты алдаган интерференцияны ишке ашыруу үчүн колдонулушу мүмкүн.
Диапазондун аралыкты алдоо интерференциясын ишке ашырган лазер бутанын лазерге диффузиялык чагылышын симуляциялайт, ошондуктан лазердин эң жогорку күчү өтө төмөн, бирок төмөнкү эки шарт аткарылышы керек:
1) Лазердик толкун узундугу интерференцияланган диапазондун жумушчу толкун узундугу менен бирдей болушу керек.Диапазон детекторунун алдына интерференция чыпкасы орнотулган жана өткөрүү жөндөмдүүлүгү өтө тар.Толкун узундугу жумушчу толкун узундугунан башка лазерлер детектордун фотосезгич бетине жете албайт.Жада калса толкун узундуктары окшош 1,54 μm жана 1.57 μm лазерлер да бири-бирине тоскоолдук кыла албайт.
2) Лазердик кайталоо жыштыгы жетишерлик жогору болушу керек.Диапазондун детектору диапазон өлчөнгөндө гана анын фотосезгич бетине жеткен лазер сигналына жооп берет.Натыйжалуу интерференцияга жетүү үчүн интерференциянын импульсу жок дегенде диапазондун толкун дарбазасына 2-3 импульстарды кысуу керек.Учурда жетишүүгө мүмкүн болгон диапазон дарбазасы μs тартибинде, ошондуктан интерференциялоочу лазер жогорку кайталануу жыштыгына ээ болушу керек.Мисал катары 3 км максаттуу аралыкты алсак, лазердин бир жолу алдыга жана артка кетиши үчүн талап кылынган убакыт 20 мкс.Эгерде жок дегенде 2 импульс киргизилсе, лазердин кайталануу жыштыгы 50 кГц жетиши керек.Лазердик диапазондун минималдуу диапазону 300 м болсо, бөгөттөөчүнүн кайталануу жыштыгы 500 кГцтен төмөн болушу мүмкүн эмес.Мындай жогорку кайталануу ылдамдыгына жарым өткөргүч лазер жана була лазер гана жетише алат.
1.2 Кыска толкундуу инфракызыл камераларга бөгөт коюучу тоскоолдуктар жана зыян
Кыска толкундуу инфракызыл сүрөттөө тутумунун негизги компоненти катары, кыска толкундуу инфракызыл камера InGaAs фокустук тегиздик детекторунун жооп оптикалык кубаттуулугунун чектелген динамикалык диапазонуна ээ.Эгерде түшкөн оптикалык күч динамикалык диапазонун жогорку чегинен ашып кетсе, каныккандык пайда болот жана детектор кадимки эле сүрөттү аткара албайт.Жогорку күч Лазер детекторго туруктуу зыян келтирет.
Үзгүлтүксүз жана төмөн кубаттуулуктагы жарым өткөргүч лазерлер жана жогорку кайталануучу жыштыгы бар була лазерлери кыска толкундуу инфракызыл камералардын үзгүлтүксүз басуу интерференциясы үчүн ылайыктуу.Кыска толкундуу инфракызыл камераны лазер менен үзгүлтүксүз нурландырыңыз.Оптикалык линзанын чоңойтуу конденсациялоочу эффектисинен InGaAs фокустук тегиздигинде лазердик диффузиялык тактын жеткен аймагы катуу каныккан, ошондуктан кадимкидей эле сүрөткө тартуу мүмкүн эмес.Лазердик нурлануу бир нече убакытка токтотулгандан кийин гана сүрөт тартуу көрсөткүчү акырындык менен нормалдуу абалга келе алат.
Көрүнүп турган жана жакын инфракызыл тилкелерде лазердик активдүү каршы чара көрүү каражаттарынын көп жылдык изилдөөлөрүнүн жана иштеп чыгууларынын жана талаанын зыяндын эффективдүүлүгүнүн көптөгөн сыноолорунун натыйжалары боюнча, эң жогорку кубаттуулугу мегаватт жана андан жогору болгон кыска импульстуу лазерлер гана ТВга орду толгус зыян келтириши мүмкүн. километр аралыкта камералар.зыян.Зыяндуу эффектке жетишүү мүмкүнбү, лазердин эң жогорку күчү ачкычы болуп саналат.Чоку кубаттуулугу детектордун бузулуу босогосунан жогору болсо, бир импульс детекторду бузушу мүмкүн.Лазердик дизайндын татаалдыгы, жылуулуктун таралышы жана электр энергиясын керектөө көз карашынан алганда, лазердин кайталануу жыштыгы сөзсүз түрдө камеранын кадр ылдамдыгына же андан да жогору болушу керек эмес жана 10 Гцден 20 Гцге чейинки чыныгы согуштук колдонмолорго жооп бере алат.Албетте, кыска толкундуу инфракызыл камералар да четте калбайт.
InGaAs фокалдык тегиздик детекторлоруна InGaAs/InP электрондук миграциялык фотокатоддорго негизделген электрондук бомбалоо ПЗСлары жана кийинчерээк иштелип чыккан CMOS кирет.Алардын каныккандыгы жана зыян чеги Si негизиндеги CCD/CMOS менен бирдей тартипте, бирок InGaAs/InP негизиндеги детекторлор али ала элек.CCD/COMSтун каныккандыгы жана зыян чеги.
Үйдө жана чет өлкөлөрдө кыска толкундуу инфракызыл лазерлердин учурдагы абалына ылайык, OPO негизиндеги 1,57 мкм кайталануучу жыштыктагы катуу абалдагы лазер дагы эле CCD/COMS үчүн лазердик зыян үчүн эң мыкты тандоо болуп саналат.Анын атмосферага өтүү жөндөмдүүлүгү жана жогорку эң жогорку кубаттуулугу кыска импульстук лазер. Жарык тактын камтуусу жана бир импульстун эффективдүү мүнөздөмөлөрү кыска толкундуу инфракызыл камералар менен жабдылган узак аралыктагы оптоэлектрондук системанын жумшак өлтүрүү күчү үчүн айкын.
2. Корутунду
Толкун узундугу 1,1 мкм жана 1,7 мкм ортосундагы кыска толкундуу инфракызыл лазерлер жогорку атмосфералык өткөрүмдүүлүккө жана туман, жамгыр, кардын, түтүн, кум жана чаңды өтүү жөндөмдүүлүгүнө ээ.Бул салттуу аз жарыктуу түнкү көрүү жабдууларына көрүнбөйт.1,4 мкм дан 1,6 мкм диапазондогу лазер адамдын көзү үчүн коопсуз жана бул диапазондо эң жогорку жооп толкун узундугу менен жетилген детектор сыяктуу айырмалоочу өзгөчөлүктөргө ээ жана лазердик аскердик колдонмолор үчүн маанилүү өнүгүү багыты болуп калды.
Бул документте төрт типтүү кыска толкундуу инфракызыл лазердин техникалык мүнөздөмөлөрү жана статус-квосу талданат, анын ичинде фосфор жарым өткөргүч лазерлери, Er-кошулган була лазерлери, Er-кошулган катуу абалдагы лазерлер жана OPO негизиндеги катуу абалдагы лазерлер фотоэлектрдик активдуу чалгындоодо бул кыска толкундуу инфракызыл лазерлердин.Анти-чалгындоодо типтүү колдонмолор.
1) Үзгүлтүксүз жана аз чокулуу кубаттуулугу жогору кайталануучу жыштыктагы Phosphor жарым өткөргүч лазерлери жана Эр-допдалган була лазерлери, негизинен, узак аралыктан жашыруун байкоо жүргүзүү жана түндү көздөй жана душмандын кыска толкундуу инфракызыл камераларына тоскоолдуктарды басуу үчүн көмөкчү жарыктандыруу үчүн колдонулат.Жогорку кайталануучу кыска импульстуу phosphor жарым өткөргүч лазерлери жана Эр-допдалган була лазерлери, ошондой эле көп импульстуу системанын көз коопсуздугу диапазону, лазердик сканерлөөчү радар жана көздүн коопсуздугу лазердик диапазондун аралыкты алдаган кийлигишүүсү үчүн идеалдуу жарык булактары болуп саналат.
2) Кайталануу ылдамдыгы төмөн, бирок эң жогорку кубаттуулугу мегаватт же он мегаватт болгон OPO негизиндеги катуу абалдагы лазерлерди флэш-сүрөттөө радарларында, түнкү узак аралыктагы лазердик дарбазаларды байкоодо, кыска толкундуу инфракызыл лазерди бузууда жана салттуу режим алыскы адамдын көзү Коопсуздук лазер диапазону.
3) Миниатюралык Эр айнек лазери акыркы жылдарда кыска толкундуу инфракызыл лазерлердин эң тез өсүп жаткан багыттарынын бири болуп саналат.Учурдагы кубаттуулуктун жана кайталануу жыштыгынын деңгээли миниатюралык көздүн коопсуздугу лазердик диапазондо колдонулушу мүмкүн.Убакыттын өтүшү менен, эң жогорку кубаттуулук мегаватт деңгээлине жеткенде, ал флэш-сүрөттүү радар, лазердик дарбазаларды байкоо жана кыска толкундуу инфракызыл камераларга лазердик зыян келтирүү үчүн колдонулушу мүмкүн.
4) лазердик эскертүү аппаратын жашырган диод менен сордурулган Er: YAG лазери жогорку кубаттуулуктагы кыска толкундуу инфракызыл лазерлерди өнүктүрүүнүн негизги багыты болуп саналат.Бул флеш лидар, түнкү узак аралыктагы лазердик дарбазаларды байкоо жана лазердик зыянды колдонууда чоң потенциалга ээ.
Акыркы жылдары, курал системалары оптоэлектрондук системаларды интеграциялоо үчүн жогорку жана жогорку талаптарга ээ болгондуктан, чакан жана жеңил лазердик жабдуулар лазердик жабдууларды өнүктүрүүдө сөзсүз тенденция болуп калды.Жарым өткөргүчтүү лазерлер, була лазерлери жана кичинекей өлчөмдөгү, жеңил салмактагы жана аз энергия керектөөчү Эр айнек лазерлери менен миниатюралык лазерлер кыска толкундуу инфракызыл лазерлерди өнүктүрүүнүн негизги багыты болуп калды.Атап айтканда, нурдун сапаты жакшы була лазерлери түнкү көмөкчү жарыктандырууда, жашыруун байкоо жүргүзүүдө жана көздөй багыттоодо, лидарларды сканерлөөдө жана лазердик интерференцияда чоң колдонуу мүмкүнчүлүгүнө ээ.Бирок, бул үч түрдөгү кичинекей жана жеңил лазерлердин күчү/энергиясы жалпысынан төмөн жана кээ бир кыска аралыктагы чалгындоо колдонмолору үчүн гана колдонулушу мүмкүн жана узак аралыктагы чалгындоо жана каршы чалгындоо муктаждыктарын канааттандыра албайт.Ошондуктан, өнүгүү багыты лазер күчүн / энергиясын жогорулатуу болуп саналат.
OPO негизиндеги катуу абалдагы лазерлер нурдун сапаты жакшы жана эң жогорку күчкө ээ жана алардын узак аралыктагы дарбазалуу байкоолордогу, флэш-сүрөттүү радардагы жана лазердик зыяндагы артыкчылыктары дагы эле ачык-айкын жана лазердин чыгуучу энергиясы менен лазердин кайталануу жыштыгын андан ары көбөйтүү керек .Диод менен сордурулган Er:YAG лазерлери үчүн импульстун энергиясы көбөйүп, импульстун туурасы андан ары кысылганда, ал OPO катуу абалдагы лазерлерине эң жакшы альтернатива болуп калат.Ал узак аралыктагы дарбазалуу байкоодо, флэш-сүрөттөө радарларында жана лазердик зыянда артыкчылыктарга ээ.Улуу колдонмо потенциалы.
Продукт жөнүндө көбүрөөк маалымат, сиз биздин веб-сайтка кирсеңиз болот:
https://www.erbiumtechnology.com/
E-mail:devin@erbiumtechnology.com
Ватсап: +86-18113047438
Факс: +86-2887897578
Кошумча: №23, Чаоян жолу, Сихэ көчөсү, Longquanyi району, Чэнду, 610107, Кытай.
Жаңыртуу убактысы: Март-02-2022
