Мувофиқи механизми тавлиди гуногуни лазерҳои инфрасурх, се намуди лазерҳои инфрасурх, яъне лазерҳои нимноқилӣ, лазерҳои нахӣ ва лазерҳои ҳолати сахт мавҷуданд.Дар байни онҳо, лазерҳои ҳолати сахтро метавон ба лазерҳои ҳолати сахт дар асоси табдилдиҳии дарозии мавҷҳои оптикӣ ва лазерҳои ҳолати сахт тақсим кард, ки бевосита аз маводи кории лазерӣ лазерҳои инфрасурхи кӯтоҳмавҷро тавлид мекунанд.
Лазерҳои нимноқилӣ маводи нимноқилро ҳамчун маводи кории лазерӣ истифода мебаранд ва дарозии мавҷи баромади лазерӣ бо фосилаи бандҳои маводи нимноқил муайян карда мешавад.Бо рушди илми мавод, бандҳои энергетикии маводи нимноқилро метавон ба доираи васеътари дарозии мавҷҳои лазерӣ тавассути муҳандисии бандҳои энергетикӣ мутобиқ кард.Аз ин рӯ, бо лазерҳои нимноқилӣ дарозии мавҷҳои лазерии инфрасурх чанд мавҷи кӯтоҳ ба даст овардан мумкин аст.
Вай маводи кории лазерии хоси лазерии нимноқилҳои инфрасурх маводи фосфорӣ мебошад.Масалан, лазери нимноқили фосфиди индиӣ, ки андозаи диафрагмааш 95 мкм аст, дарозии мавҷҳои лазерии баромади 1,55 ва 1,625 мкм дорад ва иқтидори он ба 1,5 Вт расидааст.
Лазери нахи нахи шишаи камёфт-заминро ҳамчун муҳити лазерӣ ва лазери нимноқилро ҳамчун манбаи насос истифода мебарад.Он дорои хусусиятҳои аъло ба монанди ҳадди паст, самаранокии баланди табдил, сифати хуби чӯбро, сохтори оддӣ ва эътимоднокии баланд.Он инчунин метавонад аз доираи васеи радиатсияи ионҳои нодири замин истифода барад, то лазери нахи танзимшавандаро тавассути илова кардани унсурҳои оптикии интихобӣ, ба монанди торҳо дар резонатори лазерӣ созад.Лазерҳои нахӣ самти муҳими рушди технологияи лазерӣ гардиданд.
1. Лазери ҳолати сахт
Воситаҳои ба даст овардани лазерии сахт, ки мустақиман лазерҳои инфрасурхи кӯтоҳмавҷро тавлид мекунанд, асосан Er: кристаллҳо ва сафолҳои YAG ва шишаи Er-doped мебошанд.Лазери ҳолати сахт дар асоси кристалл ва сафолии Er:YAG метавонад мустақиман 1,645 мкм лазери инфрасурхро барорад, ки дар солҳои охир нуқтаи доғ дар пажӯҳиши лазери инфрасурх дар мавҷи кӯтоҳ аст [3-5].Дар айни замон энергияи импулси лазерҳои Er: YAG бо истифода аз Q-гузариши электро-оптикӣ ё акустооптикӣ ба чанд то даҳҳо мҶ, паҳнои импулс ба даҳҳо нс ва басомади такрорӣ аз даҳҳо то ҳазорҳо Гц расидааст.Агар як лазери нимноқили 1,532 мкм ҳамчун манбаи насос истифода шавад, он дар соҳаи иктишофи фаъоли лазерӣ ва чораҳои зидди лазерӣ бартариҳои бузург хоҳад дошт, махсусан таъсири пинҳонии он ба дастгоҳҳои огоҳкунандаи лазерии муқаррарӣ.
Er лазерӣ шиша дорои сохтори паймон, арзиши паст, вазни сабук, ва метавонад амалиёти Q-гузариши амалӣ.Он манбаи бартарии рӯшноӣ барои дарёфти фаъоли лазери инфрасурх мавҷи кӯтоҳ аст.Бо вуҷуди ин, аз сабаби чор камбудиҳои маводи шиша Er: Якум, дарозии мавҷи марказии спектри азхудкунии аст, 940 нм ё 976 нм, ки ба душвор насоси лампаҳои ба даст;Сониян, тайёр кардани масолехи шишагии Эр душвор аст ва сохтани андозахои калон осон нест;Сеюм, шиша Er Мавод дорои хосиятҳои гармидиҳии камбизоат аст ва ба даст овардани амалиёти басомади такрорӣ барои муддати тӯлонӣ осон нест, бигзор кори доимӣ бошад;чорум, ягон маводи муносиби Q-гузариш нест.Ҳарчанд таҳқиқоти лазерии инфрасурх дар асоси шишаи Эр ҳамеша таваҷҷуҳи мардумро ба худ ҷалб карда бошад ҳам, бо чаҳор сабаби дар боло зикршуда, ҳеҷ гуна маҳсулот ба вуҷуд наомадааст.То соли 1990, бо пайдоиши панҷараҳои лазерии нимноқил бо дарозии мавҷҳои 940 нм ва 980 нм ва пайдоиши маводи ҷаббида тофта ба монанди Co2+:MgAl2O4 (алюминати магнийи кобальт), ду монеаи асосии обкашӣ ва Q. шикаста буданд.Тадкикот оид ба лазерхои шишагй босуръат инкишоф ёфт.Хусусан дар солҳои охир, модули лазерии миниётуравии Er дар кишвари ман, ки манбаи насоси нимноқилӣ, шишаи Er ва холигии резонансиро муттаҳид мекунад, вазни на бештар аз 10 г ва дорои иқтидори хурди истеҳсолии 50 кВт модулҳои қувваи барқро дорад.Бо вуҷуди ин, аз сабаби иҷрои сусти гармии маводи шиша Er, басомади такрори модули лазерӣ ҳанӯз нисбатан паст аст.Басомади лазерии модули 50 кВт ҳамагӣ 5 Гц аст ва басомади максималии лазерии модули 20 кВт 10 Гц аст, ки онро танҳо дар барномаҳои басомади паст истифода бурдан мумкин аст.
Натиҷаи лазерии 1,064 мкм аз ҷониби лазери импулси Nd: YAG дорои қудрати баландтарин то мегаватт мебошад.Вақте ки чунин нури когерентии қавӣ аз байни баъзе маводи махсус мегузарад, фотонҳои он дар молекулаҳои мавод ба таври ғайриҳассос пароканда мешаванд, яъне фотонҳо ҷаббида мешаванд ва фотонҳои нисбатан пастбасомад истеҳсол мекунанд.Ду намуди моддаҳо мавҷуданд, ки метавонанд ба ин эффекти табдили басомад ноил шаванд: яке кристаллҳои ғайрихаттӣ, ба монанди KTP, LiNbO3 ва ғайра;дигараш гази фишори баланд ба монанди Н2.Онҳоро дар холигоҳи резонанси оптикӣ ҷойгир кунед, то осциллятори оптикии параметрӣ (OPO) ташкил кунед.
OPO дар асоси гази фишори баланд одатан ба осциллятори параметрии парокандаи нури ҳавасмандшудаи Раман дахл дорад.Нури насос қисман ҷаббида мешавад ва мавҷи нури басомади пастро ба вуҷуд меорад.Лазери баркамол Раман лазери 1,064 мкм-ро истифода мебарад, то гази фишори баланди H2-ро ба даст орад, то лазери инфрасурхи кӯтоҳи мавҷи 1,54 мкм.
РАСМ 1
Истифодаи маъмулии системаи инфрасурхи GV кӯтоҳмавҷ ин тасвири дур дар шабона мебошад.Мушаххасоти лазерӣ бояд лазери инфрасурхи кӯтоҳмуддати набзи кӯтоҳ бо қудрати баландтарин бошад ва басомади такрори он бояд ба басомади чаҳорчӯбаи камераи стробдор мувофиқ бошад.Мувофиқи вазъи кунунии лазерҳои инфрасурхҳои кӯтоҳмавҷ дар хона ва хориҷа, беҳтарин интихобҳо лазерҳои диодии Er: YAG ва лазерҳои сахти 1,57 мкм дар асоси OPO мебошанд.Басомади такрорӣ ва қудрати қуллаи лазерии шишагии миниётураи Er ҳанӯз бояд такмил дода шавад.3.Истифодаи лазери инфрасурх дар мавчи кутох дар разведкахои фотоэлектрикй
Мохияти разведкаи лазерии кутохи инфрасурх аз он иборат аст, ки тачхизоти оптоэлектроникии разведкавии душман, ки дар банди кутохи мавчи инфрасурх кор мекунанд, бо нурхои лазерии кутохи мавчи инфрасурх шуоъ карда, маълумоти нодуруст ба даст оварад ё ба таври муътадил кор карда натавонад. детектор вайрон шудааст.Ду усули маъмулии зидди иктишофии лазерии кӯтоҳмавҷ мавҷуданд, аз ҷумла дахолати фиреби масофа ба диапазони лазерии барои чашми инсон бехатар ва зарари рафъкунӣ ба камераи инфрасурхи кӯтоҳ.
1.1 Дахолати фиреби масофа ба дурахши лазерии бехатарии чашми инсон
Диапазони лазерии импулс масофаи байни ҳадаф ва ҳадафро аз рӯи фосилаи вақти набзи лазерӣ, ки байни нуқтаи оғоз ва ҳадаф ба пеш ва бозгашт мегузарад, табдил медиҳад.Агар детектори диапазон импулсҳои дигари лазериро пеш аз расидани сигнали акси аксбардории ҳадаф ба нуқтаи оғозёбӣ қабул кунад, он вақтро қатъ мекунад ва масофаи табдилшуда масофаи воқеии ҳадаф нест, балки аз масофаи воқеии ҳадаф хурдтар аст.Масофаи бардурӯғ, ки ҳадафи фиреб додани масофаро ба даст меорад.Барои диапазонҳои лазерии аз чашм бехатар, лазерҳои импульси инфрасурхи кӯтоҳмавҷи ҳамон дарозии мавҷ метавонанд барои амалӣ кардани дахолати фиреби масофа истифода шаванд.
Лазере, ки интерференсияи қаллобии масофаро амалӣ мекунад, инъикоси паҳншудаи ҳадафро ба лазер тақлид мекунад, аз ин рӯ қудрати қуллаи лазер хеле паст аст, аммо ду шарти зерин бояд риоя карда шаванд:
1) Дарозии мавҷҳои лазерӣ бояд ба дарозии мавҷи кории диапазони халалдор баробар бошад.Дар назди детектори диапазон филтри интерференсия насб карда шудааст ва фарохмаҷрои он хеле танг аст.Лазерҳои дорои дарозии мавҷҳо ба ғайр аз дарозии мавҷҳои корӣ ба сатҳи ҳассоси детектор расида наметавонанд.Ҳатто лазерҳои 1,54 мкм ва 1,57 мкм бо дарозии мавҷҳои якхела наметавонанд ба ҳамдигар халал расонанд.
2) Басомади такрори лазерӣ бояд ба қадри кофӣ баланд бошад.Детектори диапазон ба сигнали лазерӣ, ки ба сатҳи ҳассоси он мерасад, танҳо ҳангоми чен кардани диапазон посух медиҳад.Барои ноил шудан ба дахолати муассир, набзи интерференсия бояд ҳадди аққал ба дарвозаи мавҷи диапазон аз 2 то 3 импулс фишурда шавад.Дарвозаи диапазон, ки дар айни замон ба даст овардан мумкин аст, аз рӯи тартиби μs аст, бинобар ин лазери интерференсия бояд басомади такрории баланд дошта бошад.Масофаи ҳадафи 3 кмро ҳамчун мисол мегирем, вақти зарурӣ барои як бор ба пеш ва бозгашт рафтани лазер 20 мкс аст.Агар ҳадди аққал 2 импулс ворид карда шавад, басомади такрории лазер бояд ба 50 кГц расад.Агар ҳадди ақали диапазони диапазони лазерӣ 300 м бошад, басомади такрории роҳзанӣ набояд аз 500 кГц камтар бошад.Танҳо лазерҳои нимноқил ва лазерҳои нахӣ метавонанд ба чунин суръати баланди такрорӣ ноил шаванд.
1.2 Дахолати рафъкунанда ва зарар ба камераҳои инфрасурх мавҷи кӯтоҳ
Камераи инфрасурх ҳамчун ҷузъи асосии системаи тасвири инфрасурхи кӯтоҳ мавҷ дорои диапазони маҳдуди динамикии қувваи оптикии ҷавобии детектори ҳавопаймои фокусии InGaAs мебошад.Агар қувваи оптикии ҳодиса аз ҳудуди болоии диапазони динамикӣ зиёд бошад, сершавӣ ба амал меояд ва детектор тасвири муқаррариро иҷро карда наметавонад.Қувваи баландтар Лазер ба детектор зарари доимӣ мерасонад.
Лазерҳои нимноқил ва лазерҳои нахӣ бо басомади такрории доимӣ ва пасти қудрат барои мудохилаи пайвастаи камераҳои инфрасурх мувофиқанд.Камераи инфрасурхро бо лазер мунтазам шуоъ кунед.Аз сабаби таъсири конденсатсионӣ калоншавии линзаи оптикӣ, минтақае, ки нуқтаи паҳншудаи лазерӣ дар ҳамвории фокусии InGaAs мерасад, хеле сер шудааст ва бинобар ин онро одатан тасвир кардан мумкин нест.Танҳо пас аз он ки нурдиҳии лазерӣ барои муддати муайян қатъ карда мешавад, иҷрои тасвир метавонад тадриҷан ба муқаррарӣ баргардад.
Мувофиқи натиҷаҳои таҳқиқот ва таҳияи маҳсулоти зидди лазерии фаъол дар бандҳои намоён ва наздики инфрасурх ва санҷишҳои сершумори самаранокии зарари саҳроӣ, танҳо лазерҳои импулси кӯтоҳмуддат бо қувваи қуллаи мегаватт ва болотар аз он метавонанд ба телевизион зарари бебозгашт расонанд. камераҳо дар масофаи километр.зарар.Новобаста аз он ки таъсири зарар ба даст оварда мешавад, қувваи қуллаи лазер калид аст.То он даме, ки қувваи қуллаи баланд аз ҳадди зарари детектор баландтар аст, як импулс метавонад детекторро вайрон кунад.Аз нуқтаи назари мушкилоти тарроҳии лазерӣ, паҳншавии гармӣ ва истеъмоли қувваи барқ, басомади такрории лазер ҳатман набояд ба суръати чаҳорчӯбаи камера ё ҳатто баландтар бошад ва аз 10 Гц то 20 Гц метавонад ба барномаҳои воқеии ҷанг ҷавобгӯ бошад.Табиист, ки камераҳои кӯтоҳмавҷи инфрасурх истисно нестанд.
Детекторҳои ҳавопаймои фокусии InGaAs дорои CCD-ҳои бомбаборони электрониро дар асоси фотокатодҳои муҳоҷирати электронии InGaAs/InP ва CMOS баъдтар таҳия шудаанд.Ҳадди сершавӣ ва зарари онҳо дар ҳамон як дараҷаи бузургӣ бо CCD/CMOS-и Си-асоси аст, аммо детекторҳои InGaAs/InP то ҳол ба даст наомадаанд.Маълумоти ҳадди ақали тоқатнокӣ ва зарари CCD/COMS.
Тибқи вазъи кунунии лазерҳои инфрасурхҳои кӯтоҳмавҷ дар хона ва хориҷа, лазери басомади такрории 1,57 мкм дар асоси OPO то ҳол беҳтарин интихоб барои зарари лазерӣ ба CCD/COMS мебошад.Фаъолияти баланди воридшавии атмосфера ба атмосфера ва баландтарин қудрати лазерии набзи кӯтоҳ Фарогирии нуқта ва хусусиятҳои самараноки набзи ягона барои қудрати нарми куштори системаи оптоэлектроникии дурдасти дур, ки бо камераҳои инфрасурх мавҷи кӯтоҳ муҷаҳҳаз шудааст, равшан аст.
2 .Хулоса
Лазерҳои кӯтоҳмуддати инфрасурх бо дарозии мавҷҳо аз 1,1 мкм то 1,7 мкм дорои гузариши баланди атмосфера ва қобилияти қавӣ барои ворид шудан ба туман, борон, барф, дуд, қум ва чанг мебошанд.Он ба таҷҳизоти анъанавии рӯшноии шабона ноаён аст.Лазер дар банди 1,4 мкм то 1,6 мкм барои чашми инсон бехатар аст ва дорои хусусиятҳои фарқкунанда ба монанди детектори баркамол бо дарозии авҷи мавҷи посух дар ин диапазон ва як самти муҳими рушд барои барномаҳои низомии лазерӣ шудааст.
Дар ин мақола хусусиятҳои техникӣ ва ҳолати чор лазерҳои маъмулии инфрасурх кӯтоҳмуддат, аз ҷумла лазерҳои нимноқилҳои фосфорӣ, лазерҳои нахи Er-допедӣ, лазерҳои ҳолати сахти Er-doped ва лазерҳои ҳолати сахти OPO-ро таҳлил намуда, истифодаи онро ҷамъбаст мекунад. аз ин лазерхои инфрасурхи кутох-мавч дар разведкахои фаъоли фотоэлектрикй.Барномаҳои маъмулӣ дар зидди разведка.
1) Лазерҳои нимноқили фосфории такрории баланд ва лазерҳои нахи Er-doped асосан барои равшании ёрирасон барои назорати дурдаст ва ҳадаф дар шаб ва рафъи халал ба камераҳои инфрасурхҳои кӯтоҳмуддати душман истифода мешаванд.Лазерҳои нимноқилҳои фосфории такрории кӯтоҳмуддати импулс ва лазерҳои нахи Er-допедӣ инчунин манбаи беҳтарини рӯшноӣ барои диапазони амнияти чашмҳои системаи импулс, радарҳои тасвири лазерии сканкунӣ ва дахолати фиреби дурдасти лазерии лазерӣ мебошанд.
2) Лазерҳои ҳолати сахти дар асоси OPO асосёфта бо суръати пасти такрорӣ, вале бо қудрати қуллаи мегаватт ё ҳатто даҳ мегаватт метавонанд дар радарҳои флешкашӣ, мушоҳидаи дарвозаи лазерӣ дар масофаи дур дар шаб, зарари лазерии инфрасурх ва мавҷи кӯтоҳ истифода шаванд. ҳолати анъанавии чашмони дурдасти инсон Диапазони лазерии бехатарӣ.
3) Миниётураҳои лазерии шишагии Er яке аз самтҳои босуръат афзояндаи лазерҳои инфрасурхи кӯтоҳмавҷ дар солҳои охир мебошад.Сатҳи кунунии қудрат ва басомади такрориро дар диапазонҳои лазерии миниётуравии бехатарии чашм истифода бурдан мумкин аст.Бо гузашти вақт, вақте ки қувваи қуллаи баланд ба сатҳи мегаватт мерасад, онро метавон барои радарҳои тасвири флешдор, мушоҳидаи дарвозаҳои лазерӣ ва осеби лазерӣ ба камераҳои инфрасурхҳои кӯтоҳмуддат истифода бурд.
4) Лазери бо диод насосшудаи Er: YAG, ки дастгоҳи огоҳкунандаи лазериро пинҳон мекунад, самти асосии рушди лазерҳои инфрасурхи кӯтоҳмавҷ мебошад.Он дорои потенсиали бузурги татбиқ дар флеш лидар, мушоҳидаи дурдасти лазерӣ дар шабона ва зарари лазерӣ мебошад.
Дар солҳои охир, азбаски системаҳои силоҳ барои ҳамгироии системаҳои оптоэлектронӣ талаботи баландтар ва баландтар доранд, таҷҳизоти лазерии хурд ва сабук як тамоюли ногузир дар рушди таҷҳизоти лазерӣ гардид.Лазерҳои нимноқилӣ, лазерҳои нахи ва лазерҳои миниётуравӣ бо андозаи хурд, вазни сабук ва истеъмоли ками энергияи лазерии шишагии Er самти асосии рушди лазерҳои инфрасурхҳои кӯтоҳмуддат гардиданд.Аз ҷумла, лазерҳои нахи дорои сифати хуби нур дорои потенсиали бузурги татбиқи равшании ёрирасони шабона, назорат ва ҳадафи пинҳонӣ, сканкунии лидари тасвирӣ ва дахолати лазерӣ мебошанд.Аммо қувват/энергияи ин се навъи лазерҳои хурд ва сабук умуман кам буда, танҳо барои баъзе барномаҳои разведкавии кӯтоҳмуддат истифода мешавад ва наметавонад ниёзҳои разведка ва разведкаҳои дурпарвозро қонеъ карда наметавонад.Аз ин рӯ, таваҷҷӯҳи рушд баланд бардоштани қувваи лазерӣ / энергия мебошад.
Лазерҳои ҳолати сахти дар асоси OPO асосёфта дорои сифати хуби нур ва қудрати баланд мебошанд ва бартариҳои онҳо дар мушоҳидаи дурдасти дарвоза, радарҳои флешдор ва зарари лазерӣ ҳанӯз хеле равшананд ва энергияи баромади лазер ва басомади такрори лазер бояд минбаъд зиёд карда шавад. .Барои лазерҳои диодии Er: YAG, агар энергияи набз ҳангоми фишурдани паҳнои набз зиёд карда шавад, он алтернативаи беҳтарин ба лазерҳои ҳолати сахти OPO мегардад.Он дар мушоҳидаи дурдасти дарвоза, радарҳои флешдор ва зарари лазерӣ бартариҳо дорад.Потенсиали бузурги барнома.
Маълумоти бештар дар бораи маҳсулот, шумо метавонед ба вебсайти мо ташриф оред:
https://www.erbiumtechnology.com/
Почтаи электронӣ:devin@erbiumtechnology.com
Сайтҳо: +86-18113047438
Факс: +86-2887897578
Илова кунед: №23, роҳи Чаоянг, кӯчаи Сихэ, ноҳияи Лонгкваньи, Чэнду, 610107, Чин.
Вақти навсозӣ: Март-02-2022
