1550 нм бір жиілікті реттелетін талшықты лазерді қолдану
2021-09-01
Бір жиілікті талшықты лазерлердің ультра тар сызық ені, реттелетін жиілік, ультра ұзын когеренттілік ұзындығы және өте төмен шу сияқты бірегей қасиеттері бар. Микротолқынды радардағы FMCW технологиясы ультра алыс қашықтықтағы нысандарды өте жоғары дәлдіктегі когерентті анықтау үшін пайдаланылуы мүмкін. Нарықтың талшықты сезіну, лидар және лазерлік диапазонға тән тұжырымдамаларын өзгертіңіз және лазерлік қолданбалардағы революцияны соңына дейін жалғастырыңыз.
Оптикалық талшықты зондтауда қолдану: Өте тар желілік талшықты лазерлерді 10 километрге дейінгі қашықтықтағы нысандарды анықтау, орналастыру және жіктеу үшін бөлінген талшықты зондтау жүйелеріне қолдануға болады. Оның негізгі қолдану принципі атом электр станциялары, мұнай/газ құбырлары, әскери базалар және ұлттық қорғаныс шекаралары үшін төмен бағамен, толық бөлінген сенсорлық қауіпсіздікті қамтамасыз ете алатын жиілікті модуляцияланған үздіксіз толқын технологиясы (FMCW) болып табылады. FMCW технологиясында лазердің шығу жиілігі орталық жиілігінің айналасында үнемі өзгеріп отырады және лазер сәулесінің бір бөлігі бекітілген шағылысу қабілеті бар анықтамалық иінге біріктіріледі. Гетеродинді когерентті анықтау жүйесінде анықтамалық қол жергілікті тербеліс ретінде әрекет етеді LO (LO) рөлі. Датчик ретінде әрекет ететін тағы бір өте ұзын оптикалық талшық, 2-суретті қараңыз. Сезімтал талшықтан шағылысқан лазер сәулесі жергілікті осциллятордың анықтамалық жарығымен араласып, оптикалық соғу жиілігін жасайды, бұл уақыт кідірісі айырмашылығына сәйкес келеді. тәжірибелі. Сезімтал талшық туралы қашықтағы ақпаратты спектр анализаторындағы фототоктың соғу жиілігін өлшеу арқылы алуға болады. Сезімтал талшықтағы бөлінген шағылысу ең қарапайым Рэйлей кері шашырауы болуы мүмкін. Осы когерентті анықтау технологиясы арқылы сезімталдығы -100 дБ дейін төмен сигналдарды оңай анықтауға болады. Сонымен қатар, фототоктың соғу сигналы шағылысқан жарық сигналына және жергілікті осциллятордан алынған анықтамалық жарықтың қуатына пропорционал болғандықтан және анықтамалық жарық сигнал жарығын күшейту функциясына ие болғандықтан, бұл сезу технологиясы қол жеткізе алады. басқа ток Кез келген оптикалық талшықты зондтау технологиясы ультра алыс қашықтыққа динамикалық өлшеуге қол жеткізе алмайды. Қысым, температура, дыбыс және діріл сияқты сезімтал талшыққа кедергі келтіретін сыртқы факторлар шағылысқан лазер сәулесіне тікелей әсер етеді, осылайша осы сыртқы орталарды анықтауды жүзеге асырады. Дегенмен, когерентті FMCW технологиясы жүйесінің кез келген жиынтығы үшін ең маңызды бөлік жоғары кеңістіктік дәлдік пен үлкен өлшем диапазонына қол жеткізу үшін ұзақ когерентті ұзындығы бар жарық көзі қажет. Оптикалық кітапхана байланысы сіз ойлаған нәрсені ойлайды және сіз үшін әртүрлі ультра тар сызықты талшықты лазерлерді бейімдейді. Бұл лазерлер Америка Құрама Штаттарының патенттелген технологиясын пайдаланады, жиілік мүлдем жалғыз және когеренттілік ұзындығы ондаған километрге жетуі мүмкін, бұл FMCW технологиясындағы ең тамаша жарық көзі болып табылады. Оптикалық кітапхана байланысымен жабдықталған талшықты лазер 10 километрден астам ең ұзын зондтау қашықтығына ие, ал нарықтағы DFB лазерлік диодтарын анықтау қашықтығы бар болғаны бірнеше жүз метрді құрайды. Осындай бір ғана лазерлік және фотодетектор ультра қашықтықтағы зондтау бөліктерінің өзгерістерін бақылай алатындықтан, зондтау жүйесі қолданбалардың кең ауқымында кеңінен қолданылуы мүмкін өте төмен бағамен ағымдағы қауіпсіздік стандарттарын жаңарта алады. , Ұзақ қашықтықтағы ішкі қауіпсіздік және әскери өрістер.
Лазерлік көрсеткіш және әскери диапазон: Қазіргі уақытта әскерилердің ISR (барлау, бақылау, барлау) біріктірілген платформасы әдетте электр-оптикалық бейнелеу жүйесімен жабдықталған, ол жалпы ұзақ қашықтықта суретке түсіріп, зымыран-тасығыштар мен танктер сияқты шағын нысаналардың қозғалысын дәл анықтай алады. Дегенмен, бейнелеу жүйесінің жер бедерінің дәлдігінің әсерінен, жүйе қаруды нысанаға бағыттау үшін әдетте нысананың нақты орнын осы командалық платформаларға бере алмайды. Шындығында, әскерилер әрқашан ISR жүйелері тұрғысынан арзан, өте ұзақ қашықтыққа (бірнеше жүздеген километр) және ультра жоғары дәлдікті (1 метрден аз) лазерлік нысанаға / диапазонға үлкен сұранысқа ие болды. . Қазіргі уақытта жалпы коммерциялық лазерлік қашықтық өлшегіштің өлшеу қашықтығы 10-20 километрді құрайды, ол динамикалық диапазонмен және өлшеу сезімталдығымен шектеледі және әскери ISR жүйесінің талаптарына жауап бере алмайды. Қазіргі уақытта лазерлік диапазон өлшегіштердің көпшілігі импульстік лазерлердің оптикалық уақыт доменінің шағылысу принципіне негізделген. Олар нысанадан шағылған жарық импульстік сигналдарын тікелей анықтайтын жылдам фотодетекторлар мен қарапайым анализаторлардан тұрады. Өлшеу дәлдігі әдетте 1 -10 метрді құрайды, ол лазердің импульстік енімен шектеледі (ұзындығы 3-30 нм лазер импульсіне қатысты). Лазер импульсі неғұрлым қысқа болса, өлшеу дәлдігі соғұрлым жоғары болады және лазерді өлшеудің өткізу қабілеттілігі де айтарлықтай жақсарады. Бұл анықтау шуды арттыратыны сөзсіз, осылайша динамикалық өлшеу қашықтығын азайтады. Фототок сигналы шағылысқан жарық сигналының энергиясына сызықты пропорционал болғандықтан, бұл күшейтілген шулар анықтау сигналының сезімталдығын шектейді. Осыған байланысты қазіргі әскери лазерлік қашықтық өлшеуіштің ең ұзақ өлшеу қашықтығы небәрі 10-20 шақырымды құрайды. FMCW технологиясының принципіне сүйене отырып, 1550 нм ультра тар желілік талшықты лазерді лазерлік мақсатты индикацияда және жүздеген километрге созылатын лазерде кеңінен қолдануға болады, осылайша ISR платформасын өте төмен бағамен жасауға болады. Ультра қашықтықтағы лазерлік индикация/диапазон жиынтығы лазерден, коллиматордан және қабылдағыштан және сигнал анализаторынан тұрады. Тар желілік лазердің жиілігі сызықты және жылдам модуляцияланады. Қашықтағы ақпаратты нысанадан шағылысқан сигнал шамын өлшеу және фототокты генерациялау үшін анықтамалық жарықты араластыру арқылы алуға болады. FMCW технология жүйесінде лазердің сызық ені немесе когеренттілік ұзындығы өлшеудің қашықтығы мен сезімталдығын анықтайды. Optical Library Communication қамтамасыз ететін талшықты лазер желісінің ені 2 кГц-ке дейін төмен, бұл әлемдегі ең жақсы жартылай өткізгіш лазердің сызық енінен 2-3 рет төмен. Бұл маңызды мүмкіндік лазерлік индикацияға және жүздеген километр қашықтықты өлшеуге қол жеткізе алады, ал дәлдігі 1 метрге дейін немесе тіпті 1 метрден аз. Бұл талшықты лазерден жасалған лазерлік индикатор/өлшеу құралы импульстік лазерлерге негізделген көптеген қазіргі лазерлік индикаторлар/өлшеу құралдарымен салыстырғанда көптеген артықшылықтарға ие, соның ішінде өте ұзақ динамикалық қашықтық, өте жоғары өлшеу сезімталдығы және адам көзіне қауіпсіз, шағын өлшем, жеңіл салмақ, тұрақты және берік, орнату оңай және т.б.
Доплер Лидар: Жалпы айтқанда, когерентті радар жүйелері импульстік лазерлік жарық көздерін қажет етеді және Доплерлік зондтау үшін гетеродин немесе гомодин сигналдарын жасау үшін бұл лазерлер де бір жиілікте жұмыс істеуі керек. Дегенмен, дәстүрлі түрде мұндай лазерлер әдетте үш бөліктен тұрады: қосалқы лазер, негізгі лазер және күрделі тізбекті басқару. Олардың ішінде суб-лазер - жоғары қуатты импульстік лазерлік осциллятор, негізгі лазер - төмен қуатты, бірақ өте тұрақты үздіксіз лазер, ал электронды басқару бөлігі негізінен суб-лазердің бір жиілікті тербелісін басқару және қолдау үшін қолданылады. . Бұл дәстүрлі бір жиілікті импульстік лазер тым көлемді және ұзақ мерзімділік пен беріктікте үлкен қиындықтарға тап болады және оны кеңейту мүмкін емес, өйткені ол сезімтал дискретті оптикалық компоненттерді жиі және қиын калибрлеуді қажет етеді. Сонымен қатар, негізгі лазерден келетін тұқым сигналы қосалқы лазерге біркелкі қосылуы мүмкін екенін сәйкестендіру керек. Бір жиілікті, толық талшықты Q коммутаторлы импульстік талшықты лазер ультра күшті және ықшам Доплер лидар жүйесін қанағаттандыра алады. Бұл жаңа лазер жергілікті осциллятормен жалғыз жұмыс істей алады, оны импульстік жұмыс үшін жиілікпен блоктауға болады, сонымен қатар ол жергілікті осциллятор арқылы лазерлерді инъекциялау үшін тұқым көзі ретінде пайдаланылуы мүмкін. Шағылысқан Доплер жиілігінің ығысуын анықтамалық жарық пен сигнал шамының араласуы нәтижесінде пайда болған фототокты тексеру арқылы оңай оқуға болады. Optical Library Communication үздіксіз толқынды талшықты лазері сіздің идеалды тұқым көзі лазері болып табылады. Ол біздің толық талшықты импульстік талшықты лазермен үйлесімділіктің жоғары дәрежесіне ие. Барлық оптоэлектрондық құрылғылар шағын және жеңіл қорапқа біріктірілген, бұл дала жұмыстарына өте қолайлы. Талшықтың табиғи толқын өткізгіш құрылымына байланысты талшықты лазер оптикалық туралау мен реттеуді мүлде қажет етпейді. Сонымен қатар, күрделі сызықты емес жиілікті түрлендіру арқылы болмаса, ағымдағы кристалды қатты күйдегі лазерлер әдетте адам көзі үшін қауіпсіз 1550 нм толқын ұзындығын тікелей шығара алмайды. Бұл біздің эрбий қосылған талшықты лазерлерді тартымды етеді және осылайша лидар үшін ең жақсы жарық көздерінің біріне айналады.
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
