Aplikasi 1550nm Single Frequency Tunable Fiber Laser
2021-09-01
Laser serat frekuensi tunggal nduweni sifat unik kayata lebar garis ultra-sempit, frekuensi sing bisa diatur, dawa koherensi ultra-dawa, lan gangguan ultra-rendah. Teknologi FMCW ing radar gelombang mikro bisa digunakake kanggo deteksi koheren ultra-dhuwur-dhuwur-dhuwur saka target ultra-long-distance. Ngganti konsep gawan pasar kang serat sensing, lidar lan laser kiro-kiro, lan terus kanggo nindakake revolusi ing aplikasi laser kanggo mburi.
Aplikasi ing sensing serat optik: Laser serat linewidth ultra-sempit bisa diterapake ing sistem sensor serat sing disebarake kanggo ndeteksi, nemokake lan nggolongake target nganti 10 kilometer. Prinsip aplikasi dhasar yaiku teknologi gelombang kontinu modulasi frekuensi (FMCW), sing bisa nyedhiyakake proteksi keamanan sensor sing murah, disebarake kanthi lengkap kanggo pembangkit listrik tenaga nuklir, pipa minyak / gas, pangkalan militer lan wates pertahanan nasional. Ing teknologi FMCW, frekuensi output laser saya ganti watara frekuensi tengah, lan bagéan saka cahya laser ditambahake menyang lengen referensi karo reflectivity tetep. Ing sistem deteksi koheren heterodyne, lengen referensi tumindak minangka osilasi lokal Peran LO (LO). Tumindak minangka sensor minangka serat optik liyane sing dawa banget, deleng Gambar 2. Lampu laser sing dibayangke saka serat sensing dicampur karo cahya referensi saka osilator lokal kanggo ngasilake frekuensi beat optik, sing cocog karo prabédan wektu tundha sing ana. nduwe pengalaman. Informasi remot ing serat sensing bisa dipikolehi kanthi ngukur frekuensi beat saka arus foto ing penganalisis spektrum. Refleksi sing disebarake ing serat sensing bisa dadi backscatter Rayleigh sing paling gampang. Liwat teknologi deteksi sing koheren iki, sinyal kanthi sensitivitas nganti -100db bisa gampang dideteksi. Ing wektu sing padha, amarga sinyal beat saka photocurrent sebanding karo sinyal cahya sing dibayangke lan kekuwatan cahya referensi saka osilator lokal, lan lampu referensi uga nduweni fungsi nggedhekake lampu sinyal, teknologi sensing iki bisa entuk. liyane saiki Sembarang teknologi roso serat optik ora bisa entuk Ultra-long-distance pangukuran dinamis. Faktor eksternal sing ngganggu serat sensing, kayata tekanan, suhu, swara, lan getaran, bakal langsung mengaruhi sinar laser sing dibayangke, saéngga nyadari deteksi lingkungan eksternal kasebut. Nanging, kanggo sistem teknologi FMCW sing koheren, bagean sing paling penting yaiku mbutuhake sumber cahya kanthi dawa koherensi sing dawa kanggo entuk akurasi spasial sing dhuwur lan sawetara pangukuran sing gedhe. Komunikasi perpustakaan optik mikir apa sampeyan mikir, lan ngarang macem-macem laser serat Ultra-sempit-line kanggo sampeyan. Laser iki entuk manfaat saka teknologi paten Amerika Serikat, frekuensi pancen siji, lan dawa koherensi bisa tekan puluhan kilometer, kang sumber cahya paling becik ing teknologi FMCW. Laser serat sing dilengkapi komunikasi perpustakaan optik nduweni jarak sensing paling dawa luwih saka 10 kilometer, dene jarak deteksi dioda laser DFB ing pasar mung sawetara atus meter. Amarga mung siji laser lan photodetector sing bisa ngawasi owah-owahan bagean sensing ultra-long-distance, sistem sensing bisa nganyarke standar keamanan saiki kanthi biaya sing murah banget, sing bisa digunakake kanthi akeh ing macem-macem aplikasi. , Keamanan tanah air jarak adoh lan lapangan militer.
Laser pointer lan jarak militer: Saiki, platform terintegrasi ISR (intelligence, surveillance, reconnaissance) militer biasane dilengkapi sistem pencitraan elektro-optik, sing umume bisa nggambar ing jarak sing adoh lan kanthi akurat nemokake gerakan target cilik, kayata kendaraan peluncuran lan tank. Nanging, amarga pengaruh akurasi terrain sistem imaging, sistem kasebut umume ora bisa ngirim posisi target sing tepat menyang platform komando kasebut kanggo ngarahake senjata menyang target. Nyatane, militer mesthi duwe panjaluk gedhe kanggo indikasi target laser sing murah, ultra-dawa (sawetara atus kilometer), lan presisi ultra-dhuwur (kurang saka 1 meter) ing babagan sistem ISR. . Saiki, jarak pangukuran rangefinder laser komersial umum yaiku 10-20 kilometer, sing diwatesi dening sawetara dinamis lan sensitivitas pangukuran, lan ora bisa nyukupi syarat sistem ISR militer. Saiki, umume rangefinder laser adhedhasar prinsip refleksi domain wektu optik saka laser pulsed. Iku kasusun saka photodetectors cepet lan analyzers prasaja, kang langsung ndeteksi sinyal pulsa cahya dibayangke saka target. Akurasi pangukuran biasane 1 -10 meter, sing diwatesi dening lebar pulsa laser (relatif karo pulsa laser dawa 3-30nm). Sing luwih cendhek pulsa laser, sing luwih dhuwur akurasi pangukuran, lan bandwidth saka pangukuran laser uga bakal nemen apik. Iki temtu bakal nambah gangguan deteksi, saéngga nyuda jarak pangukuran dinamis. Amarga sinyal photocurrent sebanding karo energi sinyal cahya sing dibayangke, swara sing luwih apik iki mbatesi sensitivitas sinyal deteksi. Amarga iki, jarak pangukuran paling dawa saka rangefinder laser militer saiki mung 10-20 kilometer. Adhedhasar prinsip teknologi FMCW, laser serat linewidth ultra-sempit 1550nm bisa digunakake kanthi akeh ing indikasi target laser lan laser kiro-kiro nganti atusan kilometer, supaya platform ISR bisa dibangun kanthi biaya sing murah banget. Sakumpulan indikasi laser jarak ultra-dawa dumadi saka laser, kolimator lan panrima, lan penganalisis sinyal. Frekuensi saka laser linewidth panah linearly lan cepet modulated. Informasi remot bisa dipikolehi kanthi ngukur lampu sinyal sing dibayangke saka target lan nyampur lampu referensi kanggo ngasilake arus foto. Ing sistem teknologi FMCW, jembaré garis utawa dawa koherensi laser nemtokake jarak lan sensitivitas pangukuran. Jembar serat laser baris diwenehake dening Optical Library Komunikasi minangka kurang minangka 2Khz, kang 2-3 pesenan gedhene luwih murah tinimbang jembaré baris saka laser semikonduktor paling apik ing donya. Fitur penting iki bisa nggayuh indikasi laser lan pangukuran jarak atusan kilometer, lan akurasi nganti 1 meter utawa malah kurang saka 1 meter. Indikator laser / instrument pangukuran digawe saka laser serat iki wis akeh kaluwihan saka paling saiki laser Indikator / instruments pangukuran adhedhasar laser pulsed, kalebu jarak dinamis banget dawa, sensitivitas pangukuran dhuwur banget, lan manungsa Mripat-aman, ukuran cilik, bobot entheng, stabil lan tenan, gampang kanggo nginstal, etc.
Doppler Lidar: Umumé, sistem radar sing koheren mbutuhake sumber cahya laser pulsed, lan kanggo ngasilake sinyal heterodyne utawa homodyne kanggo sensing Doppler, laser iki uga kudu bisa digunakake ing frekuensi siji. Nanging, kanthi tradisional, laser kasebut umume dumadi saka telung bagean: sub-laser, laser utama, lan kontrol sirkuit rumit. Antarane wong-wong mau, sub-laser punika daya dhuwur pulsed laser osilator, laser utama punika kurang-daya nanging stabil banget laser terus, lan bagean kontrol elektronik utamané digunakake kanggo ngontrol lan njaga sub-laser kang siji-frekuensi osilasi. . Ora ana sangsi sing laser pulsed siji-frekuensi tradisional iki akeh banget, lan ngadhepi tantangan gedhe ing kekiatan lan kaku, lan ora bisa scaled munggah amarga mbutuhake kalibrasi kerep lan troublesome komponen optik diskret sensitif. Ing wektu sing padha, kudu dicocogake manawa sinyal wiji saka laser utama bisa digabungake kanthi lancar menyang sub-laser. Frekuensi tunggal, kabeh serat Q-switched pulsed laser serat bisa gawe marem sistem Doppler lidar Ultra-kuwat lan kompak. Laser novel iki bisa digunakake piyambak karo osilator lokal, bisa uga frekuensi-dikunci kanggo operasi pulsa, lan uga bisa digunakake minangka sumber wiji kanggo injeksi laser liwat osilator lokal. Pergeseran frekuensi Doppler sing dibayangke bisa gampang diwaca kanthi mriksa arus foto sing diasilake kanthi nyampur lampu referensi lan lampu sinyal. Laser serat gelombang terus-terusan Komunikasi Perpustakaan Optik minangka laser sumber biji sing cocog. Nduwe kompatibilitas sing dhuwur karo laser serat pulsed kabeh-serat. Kabeh piranti optoelektronik digabungake ing kothak cilik lan entheng, sing cocok banget kanggo kerja lapangan. Amarga struktur waveguide alam saka serat, laser serat ora mbutuhake alignment optik lan imbuhan ing kabeh. Ing wektu sing padha, kajaba liwat konversi frekuensi nonlinier sing kompleks, laser solid-state kristal saiki ora bisa langsung ngasilake dawa gelombang 1550nm sing aman kanggo mripat manungsa. Iki nggawe laser serat erbium-doped kita luwih atraktif lan dadi salah sawijining sumber cahya paling apik kanggo lidar.
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies.
Privacy Policy
