კომპანია „Lumispot Technology Co., Ltd.“-მ, მრავალწლიანი კვლევისა და განვითარების საფუძველზე, წარმატებით შეიმუშავა მცირე ზომის და მსუბუქი პულსური ლაზერი 80 მჯ ენერგიით, 20 ჰც გამეორების სიხშირით და ადამიანის თვალისთვის უსაფრთხო 1.57 მკმ ტალღის სიგრძით. კვლევის ეს შედეგი მიღწეული იქნა KTP-OPO-ს საუბრის ეფექტურობის გაზრდით და ტუმბოს წყაროს დიოდური ლაზერული მოდულის გამომავალი სიგნალის ოპტიმიზაციით. ტესტის შედეგების თანახმად, ეს ლაზერი აკმაყოფილებს სამუშაო ტემპერატურის ფართო მოთხოვნებს -45 ℃-დან 65 ℃-მდე შესანიშნავი შესრულებით, რაც ჩინეთში მოწინავე დონეს აღწევს.
პულსური ლაზერული მანძილმზომი არის მანძილის საზომი ინსტრუმენტი, რომელიც მიზნისკენ მიმართული ლაზერული იმპულსის უპირატესობით გამოირჩევა, მაღალი სიზუსტის მანძილმზომის უნარით, ძლიერი ჩარევის საწინააღმდეგო უნარით და კომპაქტური სტრუქტურით. პროდუქტი ფართოდ გამოიყენება საინჟინრო გაზომვებსა და სხვა სფეროებში. პულსური ლაზერული მანძილმზომის ეს მეთოდი ყველაზე ფართოდ გამოიყენება დიდ მანძილზე გაზომვისთვის. ამ დიდ მანძილზე გაზომვის მოწყობილობაში უფრო სასურველია მაღალი ენერგიისა და მცირე სხივის გაფანტვის კუთხის მქონე მყარი მდგომარეობის ლაზერის არჩევა, რომელიც იყენებს Q-გადართვის ტექნოლოგიას ნანოწამიანი ლაზერული იმპულსების გამოსატანად.
პულსური ლაზერული მანძილმზომის შესაბამისი ტენდენციები შემდეგია:
(1) ადამიანის თვალისთვის უსაფრთხო ლაზერული მანძილმზომი: 1.57 μm ოპტიკური პარამეტრული ოსცილატორი თანდათან ცვლის ტრადიციული 1.06 μm ტალღის სიგრძის ლაზერული მანძილმზომის პოზიციას მანძილმზომი ველების უმეტესობაში.
(2) მინიატურული დისტანციური ლაზერული მანძილმზომი მცირე ზომისა და წონის.
აღმოჩენისა და ვიზუალიზაციის სისტემების მუშაობის გაუმჯობესებასთან ერთად, საჭიროა დისტანციური ლაზერული მანძილმზომები, რომლებსაც შეუძლიათ 20 კმ-ზე 0.1 მ² ფართობის მცირე სამიზნეების გაზომვა. ამიტომ, სასწრაფოდ აუცილებელია მაღალი ხარისხის ლაზერული მანძილმზომის შესწავლა.
ბოლო წლებში Lumispot Tech-მა დიდი ძალისხმევა მიმართა 1.57 μm ტალღის სიგრძის თვალისთვის უსაფრთხო მყარი მდგომარეობის ლაზერის კვლევაზე, დიზაინზე, წარმოებასა და გაყიდვაზე, რომელსაც აქვს მცირე სხივის გაფანტვის კუთხი და მაღალი ოპერაციული მახასიათებლები.
ცოტა ხნის წინ, Lumispot Tech-მა შეიმუშავა 1.57 μm თვალისთვის უსაფრთხო ტალღის სიგრძის ჰაერით გაგრილებადი ლაზერი მაღალი პიკური სიმძლავრით და კომპაქტური სტრუქტურით, რაც მინიზაციის შორ მანძილზე ლაზერული მანძილმზომის კვლევის პრაქტიკული მოთხოვნის შედეგია. ექსპერიმენტის შემდეგ, ამ ლაზერს ფართო გამოყენების პერსპექტივები აქვს, შესანიშნავი შესრულება და ძლიერი გარემოსდაცვითი ადაპტირება ფართო სამუშაო ტემპერატურის დიაპაზონში -40-დან 65 გრადუს ცელსიუსამდე.
შემდეგი განტოლების მეშვეობით, სხვა საცნობარო მნიშვნელობის ფიქსირებული რაოდენობით, პიკური გამომავალი სიმძლავრის გაუმჯობესებით და სხივის გაფანტვის კუთხის შემცირებით, შესაძლებელია მანძილმზომის გაზომვის მანძილის გაუმჯობესება. შედეგად, ორი ფაქტორი: პიკური გამომავალი სიმძლავრის მნიშვნელობა და მცირე სხივის გაფანტვის კუთხე. კომპაქტური სტრუქტურის ლაზერი ჰაერით გაგრილების ფუნქციით, წარმოადგენს ძირითადი ნაწილის განსაზღვრას კონკრეტული მანძილმზომის მანძილის გაზომვის უნარის შესახებ.
ადამიანის თვალისთვის უსაფრთხო ტალღის სიგრძით ლაზერის რეალიზაციის ძირითადი ნაწილია ოპტიკური პარამეტრული ოსცილატორის (OPO) ტექნიკა, მათ შორის არაწრფივი კრისტალის ვარიანტი, ფაზის შესაბამისობის მეთოდი და OPO შიდა სტრუქტურის დიზაინი. არაწრფივი კრისტალის არჩევანი დამოკიდებულია დიდ არაწრფივ კოეფიციენტზე, დაზიანების მაღალი წინააღმდეგობის ზღურბლზე, სტაბილურ ქიმიურ და ფიზიკურ თვისებებზე, მომწიფებული ზრდის ტექნიკაზე და ა.შ., ფაზის შესაბამისობაში მოყვანა უნდა იყოს პრიორიტეტული. აირჩიეთ არაკრიტიკული ფაზის შესაბამისობის მეთოდი დიდი მიღების კუთხით და მცირე გადახრის კუთხით; OPO ღრუს სტრუქტურამ უნდა გაითვალისწინოს ეფექტურობა და სხივის ხარისხი საიმედოობის უზრუნველყოფის საფუძველზე. KTP-OPO გამომავალი ტალღის სიგრძის ცვლილების მრუდი ფაზის შესაბამისობის კუთხით, როდესაც θ=90°, სიგნალის სინათლეს შეუძლია ზუსტად გამოსცეს ადამიანის თვალისთვის უსაფრთხო ლაზერი. ამიტომ, შექმნილი კრისტალი იჭრება ერთი მხარის გასწვრივ, კუთხის შესაბამისობისთვის გამოიყენება θ=90°, φ=0°, ანუ გამოიყენება კლასის შესაბამისობის მეთოდი, როდესაც კრისტალის ეფექტური არაწრფივი კოეფიციენტი ყველაზე დიდია და არ არსებობს დისპერსიის ეფექტი.
ზემოაღნიშნული საკითხის ყოვლისმომცველი განხილვისა და არსებული ადგილობრივი ლაზერული ტექნიკისა და აღჭურვილობის განვითარების დონის გათვალისწინებით, ოპტიმიზაციის ტექნიკური გადაწყვეტა ასეთია: OPO იყენებს II კლასის არაკრიტიკული ფაზის შესაბამისობის მქონე გარე ღრუს ორმაგი ღრუს KTP-OPO დიზაინს; 2 KTP-OPO ვერტიკალურად არის დაშვებული ტანდემურ სტრუქტურაში, რათა გაუმჯობესდეს გარდაქმნის ეფექტურობა და ლაზერის საიმედოობა, როგორც ეს ნაჩვენებია სურათზე.სურათი 1ზემოთ.
ტუმბოს წყაროა თვითკვლევისა და შემუშავებული გამტარი გაცივებული ნახევარგამტარული ლაზერული მასივი, მაქსიმუმ 2%-იანი სამუშაო ციკლით, ერთი ზოლისთვის 100 ვატი პიკური სიმძლავრით და 12,000 ვატი სრული სამუშაო სიმძლავრით. მართკუთხა პრიზმა, ბრტყელი სრულად ამრეკლავი სარკე და პოლარიზატორი ქმნიან დაკეცილ პოლარიზაციის შეერთებულ გამოსავალს რეზონანსულ ღრუში, ხოლო მართკუთხა პრიზმა და ტალღური ფირფიტა ბრუნავს სასურველი 1064 ნმ ლაზერული შეერთების გამოსავლის მისაღებად. Q მოდულაციის მეთოდი არის წნევით აქტიური ელექტრო-ოპტიკური Q მოდულაცია, რომელიც დაფუძნებულია KDP კრისტალზე.
სურათი 1ორი KTP კრისტალი, რომლებიც მიმდევრობით არის დაკავშირებული
ამ განტოლებაში, Prec არის ყველაზე მცირე აღმოსაჩენი სამუშაო ძალა;
Pout არის სამუშაო სიმძლავრის პიკური გამომავალი მნიშვნელობა;
D არის მიმღები ოპტიკური სისტემის დიაფრაგმა;
t არის ოპტიკური სისტემის გამტარობა;
θ არის ლაზერის გამოსხივების სხივის გაფანტვის კუთხე;
r არის სამიზნის არეკვლის სიჩქარე;
A არის სამიზნის ეკვივალენტური განივი კვეთის ფართობი;
R არის ყველაზე დიდი გაზომვის დიაპაზონი;
σ არის ატმოსფერული შთანთქმის კოეფიციენტი.
სურათი 2რკალის ფორმის ზოლური მასივის მოდული თვითგანვითარების გზით,
შუაში YAG კრისტალური ღეროთი.
ისსურათი 2წარმოადგენს რკალის ფორმის ზოლების დასტებს, სადაც YAG კრისტალური ღეროები მოდულის შიგნით ლაზერულ გარემოდ არის განთავსებული, 1%-იანი კონცენტრაციით. ლაზერის გვერდით მოძრაობასა და ლაზერის გამომავალი სიმეტრიულ განაწილებას შორის წინააღმდეგობის გადასაჭრელად, გამოყენებული იქნა LD მასივის სიმეტრიული განაწილება 120 გრადუსიანი კუთხით. ტუმბოს წყაროა 1064 ნმ ტალღის სიგრძის ორი 6000 ვატიანი მრუდი მასივის ზოლური მოდული, რომლებიც სერიულად მუშაობენ ნახევარგამტარული ტანდემური ტუმბოთი. გამომავალი ენერგიაა 0-250 მჯ, დაახლოებით 10 ნმ იმპულსის სიგანით და 20 ჰც სიხშირით. გამოყენებულია დაკეცილი ღრუ, ხოლო 1.57 მკმ ტალღის სიგრძის ლაზერი გამოდის ტანდემური KTP არაწრფივი კრისტალის შემდეგ.
გრაფიკი 31.57 μm ტალღის სიგრძის პულსირებული ლაზერის განზომილებიანი ნახაზი
გრაფიკი 41.57 μm ტალღის სიგრძის პულსირებული ლაზერული ნიმუშის აღჭურვა
გრაფიკი 5:1.57μm გამომავალი
გრაფიკი 6:ტუმბოს წყაროს კონვერტაციის ეფექტურობა
ლაზერული ენერგიის გაზომვის ადაპტაცია ორი სახის ტალღის სიგრძის გამომავალი სიმძლავრის გასაზომად. ქვემოთ მოცემული გრაფიკის მიხედვით, ენერგიის მნიშვნელობის შედეგი იყო საშუალო მნიშვნელობა 20 ჰერცის სიხშირეზე მუშაობისას 1 წუთიანი სამუშაო პერიოდით. მათ შორის, 1.57 μm ტალღის სიგრძის ლაზერის მიერ გენერირებული ენერგია თანმიმდევრობით იცვლება 1064 ნმ ტალღის სიგრძის ტუმბოს წყაროს ენერგიის თანაფარდობასთან. როდესაც ტუმბოს წყაროს ენერგია 220 მილიჯს უდრის, 1.57 მილიგრამიანი ტალღის სიგრძის ლაზერის გამომავალი ენერგია 80 მილიჯს აღწევს, გარდაქმნის კოეფიციენტით 35%-მდე. ვინაიდან OPO სიგნალის სინათლე გენერირდება ფუნდამენტური სიხშირის სინათლის გარკვეული სიმძლავრის სიმკვრივის ზემოქმედებით, მისი ზღურბლის მნიშვნელობა უფრო მაღალია, ვიდრე 1064 ნმ ფუნდამენტური სიხშირის სინათლის ზღურბლის მნიშვნელობა და მისი გამომავალი ენერგია სწრაფად იზრდება მას შემდეგ, რაც ტუმბოს ენერგია გადააჭარბებს OPO ზღურბლის მნიშვნელობას. OPO-ს გამომავალი ენერგიისა და ეფექტურობის დამოკიდებულება ფუნდამენტურ სიხშირულ სინათლის გამომავალ ენერგიასთან ნაჩვენებია ნახაზზე, საიდანაც ჩანს, რომ OPO-ს გარდაქმნის ეფექტურობამ შეიძლება 35%-ს მიაღწიოს.
და ბოლოს, შესაძლებელია 1.57 მკმ ტალღის სიგრძის ლაზერული იმპულსის გამომავალი სიმძლავრის მიღწევა 80 მჯ-ზე მეტი ენერგიით და 8.5 ნს ლაზერული იმპულსის სიგანით. ლაზერული სხივის გამაფართოებლის გავლით გამომავალი ლაზერული სხივის დივერგენციის კუთხე 0.3 მრადია. სიმულაციები და ანალიზი აჩვენებს, რომ ამ ლაზერის გამოყენებით პულსური ლაზერული მანძილმზომის დიაპაზონის გაზომვის შესაძლებლობამ შეიძლება 30 კმ-ს გადააჭარბოს.
| ტალღის სიგრძე | 1570±5 ნმ |
| გამეორების სიხშირე | 20 ჰერცი |
| ლაზერული სხივის გაფანტვის კუთხე (სხივის გაფართოება) | 0.3-0.6 მრად |
| პულსის სიგანე | 8.5 ნს |
| პულსის ენერგია | 80 მჯ |
| უწყვეტი სამუშაო საათები | 5 წთ |
| წონა | ≤1.2 კგ |
| სამუშაო ტემპერატურა | -40℃~65℃ |
| შენახვის ტემპერატურა | -50℃~65℃ |
საკუთარი ტექნოლოგიური კვლევისა და განვითარების ინვესტიციების გაუმჯობესების, კვლევისა და განვითარების გუნდის მშენებლობის გაძლიერებისა და ტექნოლოგიური კვლევისა და განვითარების ინოვაციური სისტემის დახვეწის გარდა, Lumispot Tech ასევე აქტიურად თანამშრომლობს გარე კვლევით ინსტიტუტებთან ინდუსტრია-უნივერსიტეტი-კვლევა-სქემებში და კარგი თანამშრომლობის ურთიერთობა დაამყარა ადგილობრივ ცნობილ ინდუსტრიის ექსპერტებთან. ძირითადი ტექნოლოგია და ძირითადი კომპონენტები დამოუკიდებლად შემუშავდა, ყველა ძირითადი კომპონენტი დამოუკიდებლად შემუშავდა და დამზადდა და ყველა მოწყობილობა ლოკალიზებულია. Bright Source Laser კვლავ აჩქარებს ტექნოლოგიური განვითარებისა და ინოვაციების ტემპს და გააგრძელებს უფრო დაბალი ღირებულების და უფრო საიმედო ადამიანის თვალის უსაფრთხოების ლაზერული მანძილმზომის მოდულების დანერგვას ბაზრის მოთხოვნის დასაკმაყოფილებლად.
გამოქვეყნების დრო: 21 ივნისი-2023