Gysga tolkunly infragyzyl lazerleriň dürli nesil mehanizmine görä gysga tolkunly infragyzyl lazerleriň üç görnüşi bar, ýagny ýarymgeçiriji lazerler, süýümli lazerler we gaty berk lazerler.Şolaryň arasynda gaty berk lazerleri optiki çyzykly tolkun uzynlygy öwrülişi we lazer iş materiallaryndan gysga tolkunly infragyzyl lazerleri gönüden-göni döredýän gaty berk lazerlere bölmek bolar.
Ondarymgeçiriji lazerler ýarymgeçiriji materiallary lazer iş materiallary hökmünde ulanýarlar we çykyş lazer tolkun uzynlygy ýarymgeçiriji materiallaryň zolak boşlugy bilen kesgitlenýär.Materiallar ylmynyň ösmegi bilen ýarymgeçiriji materiallaryň energiýa zolaklary, energiýa zolagy in engineeringenerçiligi arkaly has giň lazer tolkun uzynlyklaryna laýyklaşdyrylyp bilner.Şonuň üçin ýarymgeçiriji lazerler bilen birnäçe gysga tolkunly infragyzyl lazer tolkun uzynlyklaryny alyp bolýar.
gysga tolkunly infragyzyl ýarymgeçiriji lazeriň adaty lazer iş materialy fosfor materialydyr.Mysal üçin, 95 μm ululykdaky indiý fosfid ýarymgeçiriji lazeriň çykyş lazer tolkun uzynlygy 1,55 μm we 1,625 μm, güýji 1,5 W-a ýetdi.
Süýümli lazer, seýrek toprakdan ýasalan aýna süýümi lazer orta we ýarymgeçiriji lazer nasos çeşmesi hökmünde ulanýar.Pes bosagasy, ýokary öwrülişiň netijeliligi, gowy çykarylýan şöhläniň hili, ýönekeý gurluşy we ýokary ygtybarlylygy ýaly ajaýyp aýratynlyklara eýedir.Şeýle hem, seýrek ýer ion radiasiýasynyň giň spektrinden peýdalanyp, lazer rezonatoryna panjaralar ýaly saýlama optiki elementleri goşup, sazlanyp bilinýän süýüm lazerini emele getirip biler.Süýümli lazerler lazer tehnologiýasyny ösdürmekde möhüm ugra öwrüldi.
1.Gaty ýagdaýly lazer
Gysga tolkunly infragyzyl lazerleri gönüden-göni döredip bilýän gaty berk lazer gazanýan mediýa esasan Er: YAG kristallary we keramika we Er-doply aýna.Er: YAG kristal we keramika esasly gaty lazer, soňky ýyllarda gysga tolkunly infragyzyl lazeriň gözleginde gyzgyn nokat bolan 1,645μm gysga tolkunly infragyzyl lazeri gönüden-göni çykaryp biler [3-5].Häzirki wagtda “Er: impuls energiýasy”: elektro-optiki ýa-da akusto-optiki Q-kommutatoryny ulanýan YAG lazerleri birnäçe onlarça mJ, impuls giňligi onlarça ns we on müňlerçe Hz gaýtalanma ýygylygy.Nasos çeşmesi hökmünde 1.532 mk ýarymgeçiriji lazer ulanylsa, lazeriň işjeň gözleg we lazer garşy çäreleri, esasanam adaty lazer duýduryş enjamlaryna gizlin täsir etmekde uly artykmaçlyklara eýe bolar.
Er aýna lazeriniň ykjam gurluşy, arzan bahasy, ýeňil agramy bar we Q-kommutasiýa işini amala aşyryp biler.Gysga tolkunly infragyzyl lazeri işjeň tapmak üçin ileri tutulýan ýagtylyk çeşmesidir.Şeýle-de bolsa, Er aýna materiallarynyň dört kemçiligi sebäpli: Birinjiden, siňdiriş spektriniň merkezi tolkun uzynlygy 940 nm ýa-da 976 nm bolup, lampa nasosyny gazanmagy kynlaşdyrýar;Ikinjiden, Er aýna materiallaryny taýýarlamak kyn we uly ölçeg etmek aňsat däl;Üçünjiden, Er aýna Material ýylylyk aýratynlyklaryna eýedir we üznüksiz işlemän, uzak wagtlap gaýtalanýan ýygylyk işini gazanmak aňsat däl;dördünjiden, amatly Q-kommutasiýa materialy ýok.Er aýnasyna esaslanýan gysga tolkunly infragyzyl lazeriň gözlegleri hemişe adamlaryň ünsüni özüne çeken hem bolsa, ýokardaky dört sebäbe görä hiç bir önüm çykmady.1990-njy ýyla çenli tolkun uzynlygy 940 nm we 980 nm bolan ýarymgeçiriji lazer barlarynyň peýda bolmagy we nasos çeşmesiniň we Q-kommutatorynyň iki esasy päsgelçiligi Co2 +: MgAl2O4 (kobalt-doply magniý alýuminaty) ýaly doýgun siňdiriş materiallarynyň peýda bolmagy bilen. döwüldi.Aýna lazerler boýunça gözleg çalt ösdi.Esasanam soňky ýyllarda ýarymgeçiriji nasos çeşmesini, Er aýna we rezonans boşlugyny birleşdirýän miniatýura Er aýna lazer moduly, agramy 10 g-dan köp däl we 50 kW kuwwatly ýokary modully kiçi göwrümli önümçilik kuwwatyna eýe.Şeýle-de bolsa, Er aýna materialynyň ýylylyk öndürijiliginiň pesligi sebäpli lazer modulynyň gaýtalanma ýygylygy henizem pes.50 kWt modulyň lazer ýygylygy bary-ýogy 5 Hz, 20 kWt modulyň iň ýokary lazer ýygylygy 10 Hz bolup, diňe pes ýygylykly programmalarda ulanylyp bilner.
Nd: 1.064 μm lazer çykarylyşy: YAG impulsly lazeriň iň ýokary güýji megawata çenli.Şeýle güýçli sazlaşykly ýagtylyk käbir ýörite materiallardan geçende, onuň fotonlary materialyň molekulalaryna dargadylýar, ýagny fotonlar siňdirilýär we az ýygylykly fotonlar öndürilýär.Bu ýygylygy öwürmek effektine ýetip biljek maddalaryň iki görnüşi bar: biri KTP, LiNbO3 we ş.m. ýaly çyzykly kristallar ;;beýlekisi H2 ýaly ýokary basyşly gaz.Optiki parametriki yrgyldamany (OPO) emele getirmek üçin optiki rezonans boşlugyna ýerleşdiriň.
Pressureokary basyşly gaz esasly OPO, adatça stimulirlenen Raman ýagty parametriki yrgyldamany aňladýar.Nasos çyrasy bölekleýin sorulýar we pes ýygylykly ýagtylyk tolkunyny döredýär.Matureetişen Raman lazeri, 1,54 mk gysga tolkunly infragyzyl lazer almak üçin ýokary basyşly gaz H2 nasoslamak üçin 1,064 mk lazer ulanýar.
1-nji surat
Gysga tolkunly infragyzyl GV ulgamynyň adaty ulanylyşy, gije uzak aralyk şekillendirişdir.Lazer yşyklandyryjy ýokary ýokary güýji bolan gysga impulsly gysga tolkunly infragyzyl lazer bolmaly we gaýtalanýan ýygylygy gysylan kameranyň çarçuwaly ýygylygyna laýyk bolmalydyr.Içerde we daşary ýurtda gysga tolkunly infragyzyl lazerleriň häzirki ýagdaýyna görä, diodly nasosly Er: YAG lazerleri we OPO esasly 1.57 mk gaty berk lazerler iň gowy saýlawdyr.Miniatýura Er aýna lazeriniň gaýtalanma ýygylygy we iň ýokary güýji henizem kämilleşdirilmeli.3.Fotoelektrik anti-gözlegde gysga tolkunly infragyzyl lazeriň ulanylmagy
Gysga tolkunly infragyzyl lazeriň gözleg işleriniň düýp manysy, nädogry tolkunly infragyzyl lazer şöhleleri bilen gysga tolkunly infragyzyl zolakda işleýän duşmanyň optoelektron gözleg enjamlaryny şöhlelendirmek, nädogry maksatly maglumat alyp biler ýa-da kadaly işläp bilmez, hatda detektor zaýalanýar.Iki adaty gysga tolkunly infragyzyl lazeriň gözleg işlerine garşy iki usuly bar, ýagny adamyň gözüni goraýan lazer aralygyna uzak aralyk aldaw päsgelçiligi we gysga tolkunly infragyzyl kameranyň ýok edilmegi.
1.1 Adamyň göz howpsuzlygy lazer aralygyna aralyk aldaw päsgelçiligi
Impulsly lazer diapazony, maksat nokady bilen nyşanyň arasyndaky aralygy lazer impulsynyň başlangyç nokady bilen nyşanyň arasynda yza we yza öwrüler.Aralyk kesgitleýji detektor nyşanyň şöhlelendirilen eho signalynyň başlangyç nokadyna ýetmänkä beýleki lazer impulslaryny alsa, wagty bes eder we öwrülen aralyk nyşanyň hakyky aralygy däl-de, nyşanyň hakyky aralygyndan has kiçi bolar.Aralyk aralygyny aldamak maksadyna ýetýän ýalňyş aralyk.Gözden goraýan lazer aralyklary üçin, uzak aralyk aldaw päsgelçiligini amala aşyrmak üçin şol bir tolkun uzynlygyndaky gysga tolkunly infragyzyl impuls lazerleri ulanylyp bilner.
Aralyk aralyk aldaw päsgelçiligini amala aşyrýan lazer, nyşanyň ýaýramagynyň şöhlelenmesini simulasiýa edýär, şonuň üçin lazeriň iň ýokary güýji gaty pes, ýöne aşakdaky iki şert ýerine ýetirilmeli:
1) Lazer tolkun uzynlygy päsgelçilikli aralyk işleýiş tolkun uzynlygy bilen deň bolmaly.Aralyk kesgitleýjiniň öňünde päsgelçilik süzgüji oturdylýar we geçirijilik giňligi gaty dar.Işleýän tolkun uzynlygyndan başga tolkun uzynlygy bolan lazerler detektoryň fotosensiw ýüzüne baryp bilmeýär.Hatda şuňa meňzeş tolkun uzynlygy bolan 1,54 μm we 1.57 μm lazerler hem biri-birine päsgel berip bilmez.
2) Lazeriň gaýtalanma ýygylygy ýeterlik derejede ýokary bolmaly.Aralyk kesgitleýji detektor, diapazon ölçelende diňe fotosensiw ýüzüne ýetýän lazer signalyna jogap berýär.Netijeli päsgelçiligi gazanmak üçin päsgelçilik impulsy iň bolmanda 2 to3 impuls aralygyndaky tolkun derwezesine gysylmalydyr.Häzirki wagtda gazanyp boljak aralyk derwezesi μs tertibinde, şonuň üçin päsgel berýän lazeriň ýokary gaýtalanma ýygylygy bolmaly.Mysal üçin 3 km aralygy göz öňünde tutsak, lazeriň bir gezek yza we yza gaýdyp gelmegi üçin zerur wagt 20 μs.Iň azyndan 2 impuls girizilen bolsa, lazeriň gaýtalanma ýygylygy 50 kHz-a ýetmeli.Lazer diapazonynyň iň pes diapazony 300 m bolsa, dykyzlygyň gaýtalanma ýygylygy 500 kHz-dan pes bolup bilmez.Diňe ýarymgeçiriji lazerler we süýümli lazerler şeýle ýokary gaýtalanma tizligine ýetip bilerler.
1.2 Gysga tolkunly infragyzyl kameralara basyş ediji päsgelçilik we zeper
Gysga tolkunly infragyzyl şekillendiriş ulgamynyň esasy bölegi hökmünde gysga tolkunly infragyzyl kameranyň InGaAs fokus tekizligi detektorynyň çäkli dinamiki jogap optiki güýji bar.Wakanyň optiki güýji dinamiki diapazonyň ýokary çäginden ýokary bolsa, doýma ýüze çykar we detektor adaty surata düşürip bilmez.Has ýokary güýç Lazer detektora hemişelik zeper ýetirer.
Üznüksiz we pes ýokary güýçli ýarymgeçiriji lazerler we ýokary gaýtalanma ýygylygy bolan süýümli lazerler gysga tolkunly infragyzyl kameralaryň üznüksiz basyşy üçin amatlydyr.Gysga tolkunly infragyzyl kamerany lazer bilen yzygiderli şöhlelendiriň.Optiki linzanyň uly ulaldyjy kondensasiýa täsiri sebäpli, InGaAs fokus tekizliginde lazeriň ýaýradylan ýerine ýeten meýdany gaty doýýar, şonuň üçin adaty şekillendirip bolmaýar.Diňe lazer şöhlelenmesi belli bir wagtlap togtadylandan soň, şekillendiriş işi kem-kemden kadaly ýagdaýa gelip biler.
Köp ýyllap dowam eden gözlegleriň we görünýän we ýakyn infragyzyl zolaklarda lazer işjeň garşylykly önümleriň we köp sanly meýdan zeperiniň netijeliliginiň synaglaryna görä, diňe megawat güýji we ondan ýokary güýji bolan gysga impulsly lazerler telewizora öwezini dolup bolmajak zeper ýetirip biler. kilometr uzaklykda kameralar.zyýan.Zyýan täsirine ýetip bolarmy, lazeriň iň ýokary güýji esasydyr.Iň ýokary güýji detektoryň zeper çäginden has ýokary bolsa, bir impuls detektora zeper ýetirip biler.Lazer dizaýnynyň kynlygy, ýylylygyň ýaýramagy we güýç sarp edilmegi nukdaýnazaryndan lazeriň gaýtalanma ýygylygy kameranyň çarçuwasynyň tizligine ýa-da has ýokary derejesine ýetmeli däldir we 10 Hz-dan 20 Hz hakyky söweş programmalaryna laýyk bolup biler.Elbetde, gysga tolkunly infragyzyl kameralar hem muňa degişli däldir.
InGaAs fokus uçar detektorlary, InGaAs / InP elektron göçüriş fotokodlary we soňra işlenip düzülen CMOS esasly elektron bombalamak CCD-lerini öz içine alýar.Olaryň doýmagy we zeper ýetmegi çäkleri Si esasly CCD / CMOS bilen deň ululykda, ýöne InGaAs / InP esasly detektorlar entek alynmady.CCD / COMS-iň çäkli maglumatlary doýmak we zaýalamak.
Içerde we daşary ýurtda gysga tolkunly infragyzyl lazerleriň häzirki ýagdaýyna görä, OPO esasly 1,57 mk gaýtalanýan ýygylykly gaty lazer, CCD / COMS-e lazer zeper ýetmegi üçin iň gowy saýlawdyr.Onuň ýokary atmosfera aralaşmagy we ýokary ýokary güýçli gysga impulsly lazer lightagtylyk nokadynyň örtügi we ýeke impulsly täsirli aýratynlyklary gysga tolkunly infragyzyl kameralar bilen enjamlaşdyrylan uzak aralyk optoelektron ulgamynyň ýumşak öldüriş güýji üçin aýdyňdyr.
2. Netije
1,1 μm bilen 1,7 μm aralygyndaky gysga tolkunly infragyzyl lazerler ýokary atmosfera geçirijiligine we duman, ýagyş, gar, tüsse, gum we tozana aralaşmak üçin güýçli ukybyna eýe.Adaty pes yşykly gijeki görüş enjamlaryna görünmeýär.1,4 μm-dan 1,6 mk aralygyndaky lazer adam gözleri üçin howpsuz we bu aralykda iň ýokary tolkun uzynlygy bolan ýetişen detektor ýaly tapawutly aýratynlyklara eýedir we lazer harby goşundylary üçin möhüm ösüş ugruna öwrüldi.
Bu kagyz, fosfor ýarymgeçiriji lazerleri, Er-doply süýümli lazerleri, Er-doply gaty döwlet lazerlerini we OPO esasly gaty-berk lazerleri öz içine alýan dört adaty gysga tolkunly infragyzyl lazerleriň tehniki aýratynlyklaryny we ýagdaýyny seljerýär we ulanylyşyny jemleýär fotoelektrik işjeň gözleginde bu gysga tolkunly infragyzyl lazerlerden.Gözleg-agtaryş işlerinde adaty programmalar.
1) Üznüksiz we pes ýokary güýçli ýokary gaýtalanýan ýygylykly fosfor ýarymgeçiriji lazerler we Er-doply süýümli lazerler esasan uzak aralyga gizlin gözegçilik etmek üçin kömekçi yşyklandyryş üçin ulanylýar we gijelerine we duşmanyň gysga tolkunly infragyzyl kameralaryna päsgelçiligi basyp ýatyrýar.-Okary gaýtalanýan gysga impulsly fosfor ýarymgeçiriji lazerler we Er-doply süýümli lazerler, şeýle hem köp impulsly ulgam gözüň howpsuzlygy, lazer skaner şekillendiriş radary we göz howpsuzlygy lazer aralygy aralyk aldaw päsgelçiligi üçin ideal ýagtylyk çeşmesidir.
2) Pes gaýtalanma tizligi bilen, ýöne iň ýokary güýji megawatt ýa-da on megawatlyk OPO esasly gaty lazerler, fleş şekillendiriş radarynda, gijelerine uzak aralyga lazer gözegçilik, gysga tolkunly infragyzyl lazer zeperleri we giňden ulanylyp bilner. adaty re modeim uzakdaky adam gözleri Howpsuzlyk lazer aralygy.
3) Miniatýura Er aýna lazeri, soňky ýyllarda gysga tolkunly infragyzyl lazerleriň iň çalt ösýän ugurlaryndan biridir.Häzirki güýç we gaýtalanma ýygylygy derejesi gözüň howpsuzlygy lazer diapazonlarynda ulanylyp bilner.Wagtyň geçmegi bilen iň ýokary güýç megawatt derejesine ýetensoň, fleş şekillendiriş radary, lazer girelgesine gözegçilik we gysga tolkunly infragyzyl kameralara lazer zeper ýetmegi üçin ulanylyp bilner.
4) Diod bilen sorulýan Er: Lazer duýduryş enjamyny gizleýän YAG lazeri, ýokary güýçli gysga tolkunly infragyzyl lazerleriň esasy ösüş ugrudyr.Fleş lidar, gijeki uzak aralyga lazer girelgesine gözegçilik etmek we lazer zaýalanmagynda uly amaly potensiala eýe.
Soňky ýyllarda ýarag ulgamlarynyň optoelektron ulgamlaryny birleşdirmek üçin has ýokary we has ýokary talaplary barlygy sebäpli, kiçi we ýeňil lazer enjamlary lazer enjamlarynyň ösüşinde gutulgysyz tendensiýa öwrüldi.Icarymgeçiriji lazerler, süýümli lazerler we kiçi göwrümli, ýeňil agramly we az güýji sarp edýän miniatýura lazerler Er tolkunly infragyzyl lazerleriň ösüşiniň esasy ugruna öwrüldi.Hususan-da, gowy şöhleli süýümli lazerler gijeki kömekçi yşyklandyryşda, gizlin gözegçilikde we nyşana almakda, şekillendiriş lidaryny skanirlemekde we lazer bilen basyş etmekde uly amaly potensiala eýe.Şeýle-de bolsa, bu üç görnüşli kiçi we ýeňil lazerleriň güýji / energiýasy umuman pesdir we diňe gysga aralyk gözleg programmalarynda ulanylyp bilner we uzak aralyga gözleg we garşylyklaýyn gözleg zerurlyklaryny kanagatlandyryp bilmez.Şonuň üçin ösüşiň esasy maksady lazer güýjüni / energiýasyny ýokarlandyrmakdyr.
OPO esasly gaty berk lazerler şöhläniň hiline we ýokary pik güýjüne eýedir we uzak aralyga gözegçilik etmekde, fleş şekillendiriş radarynda we lazer zeperlenmeginde artykmaçlyklary henizem görnüp dur we lazeriň çykaryş energiýasy we lazeriň gaýtalanma ýygylygy hasam ýokarlandyrylmalydyr .Diod bilen sorulýan Er üçin: YAG lazerleri, impulsyň giňligi hasam gysylan wagtynda impuls energiýasy artsa, OPO gaty berk lazerlere iň oňat alternatiwa bolar.Uzak aralyga derwezeli gözegçilikde, fleş şekillendiriş radarynda we lazer zeperlenmeginde artykmaçlyklary bar.Uly amaly mümkinçiligi.
Has köp önüm maglumatlary, web sahypamyza girip bilersiňiz:
https://www.erbiumtechnology.com/
E-poçta:devin@erbiumtechnology.com
WhatsApp: + 86-18113047438
Faks: + 86-2887897578
Goşuň: No.23, Çaoýang ýoly, Sihe köçesi, Longquanyi distrcit, Çengdu, 610107, Hytaý.
Täzelenme wagty: Mart-02-2022
