Lumispot Technology Co., Ltd. จากการวิจัยและพัฒนามาหลายปี ประสบความสำเร็จในการพัฒนาพัลส์เลเซอร์ขนาดเล็กและน้ำหนักเบาที่มีพลังงาน 80mJ ความถี่ในการทำซ้ำ 20 Hz และความยาวคลื่นที่ปลอดภัยต่อดวงตาของมนุษย์ที่ 1.57μm ผลการวิจัยนี้ทำได้โดยการเพิ่มประสิทธิภาพการสนทนาของ KTP-OPO และปรับเอาต์พุตของโมดูลเลเซอร์ไดโอดแหล่งกำเนิดปั๊มให้เหมาะสม จากผลการทดสอบ เลเซอร์นี้ตรงตามข้อกำหนดอุณหภูมิการทำงานที่กว้างตั้งแต่ -45 ℃ ถึง 65 ℃ พร้อมประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม เข้าถึงระดับสูงในประเทศจีน
เครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์แบบพัลซ์เป็นเครื่องมือวัดระยะทางโดยอาศัยข้อดีของเลเซอร์พัลส์ที่ส่งตรงไปยังเป้าหมาย โดยมีความสามารถในการค้นหาระยะที่มีความแม่นยำสูง ความสามารถในการป้องกันการรบกวนที่แข็งแกร่ง และโครงสร้างที่กะทัดรัด ผลิตภัณฑ์นี้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการวัดทางวิศวกรรมและสาขาอื่นๆ วิธีการหาระยะด้วยเลเซอร์แบบพัลซิ่งนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในการประยุกต์ใช้การวัดระยะไกล ในเครื่องวัดระยะระยะไกลนี้ ควรเลือกเลเซอร์โซลิดสเตตที่มีพลังงานสูงและมุมกระจายลำแสงขนาดเล็กจะดีกว่า โดยใช้เทคโนโลยี Q-switching เพื่อส่งสัญญาณพัลส์เลเซอร์ระดับนาโนวินาที
แนวโน้มที่เกี่ยวข้องของเครื่องวัดระยะเลเซอร์แบบพัลซ์มีดังนี้:
(1) เครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์ที่ปลอดภัยต่อสายตาของมนุษย์: ออสซิลเลเตอร์แบบออปติคอลพาราเมตริก 1.57um จะค่อยๆ เข้ามาแทนที่ตำแหน่งของเครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์ความยาวคลื่น 1.06um แบบเดิมในฟิลด์เรนจ์ไฟนส่วนใหญ่
(2) เครื่องวัดระยะเลเซอร์ระยะไกลขนาดเล็กและน้ำหนักเบา
ด้วยการปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบการตรวจจับและการถ่ายภาพ ทำให้จำเป็นต้องใช้เครื่องวัดระยะเลเซอร์ระยะไกลที่สามารถวัดเป้าหมายขนาดเล็กขนาด 0.1 ตร.ม. ในระยะไกลกว่า 20 กม. ดังนั้นจึงเป็นเรื่องเร่งด่วนที่จะต้องศึกษาเครื่องวัดระยะเลเซอร์ประสิทธิภาพสูง
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา Lumispot Tech ได้ทุ่มเทความพยายามในการวิจัย ออกแบบ ผลิตและจำหน่ายเลเซอร์โซลิดสเตตที่ปลอดภัยต่อดวงตาความยาวคลื่น 1.57um พร้อมมุมกระเจิงลำแสงขนาดเล็กและประสิทธิภาพการทำงานสูง
เมื่อเร็วๆ นี้ Lumispot Tech ได้ออกแบบเลเซอร์ระบายความร้อนด้วยอากาศความยาวคลื่นที่ปลอดภัยต่อดวงตา 1.57um พร้อมกำลังสูงสุดและโครงสร้างที่กะทัดรัด ซึ่งเป็นผลมาจากความต้องการในทางปฏิบัติในการวิจัยเครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์ระยะไกลแบบย่อส่วน หลังจากการทดลอง เลเซอร์นี้จะแสดงความกว้าง แนวโน้มการใช้งาน มีประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยม การปรับตัวด้านสิ่งแวดล้อมที่แข็งแกร่งภายใต้อุณหภูมิการทำงานที่หลากหลายตั้งแต่ - 40 ถึง 65 องศาเซลเซียส
ด้วยสมการต่อไปนี้ ซึ่งมีปริมาณคงที่ของการอ้างอิงอื่นๆ ด้วยการปรับปรุงกำลังเอาท์พุตสูงสุดและลดมุมการกระเจิงของลำแสง ทำให้สามารถปรับปรุงระยะการวัดของเรนจ์ไฟนเดอร์ได้ ด้วยเหตุนี้ ปัจจัย 2 ประการ: ค่าของกำลังเอาต์พุตสูงสุดและเลเซอร์โครงสร้างขนาดกะทัดรัดมุมกระเจิงของลำแสงขนาดเล็กพร้อมฟังก์ชันระบายความร้อนด้วยอากาศเป็นส่วนสำคัญในการตัดสินใจความสามารถในการวัดระยะทางของเรนจ์ไฟนเดอร์เฉพาะ
ส่วนสำคัญในการรับรู้เลเซอร์ที่มีความยาวคลื่นที่ปลอดภัยต่อสายตาของมนุษย์คือเทคนิคออปติคอลพาราเมตริกออสซิลเลเตอร์ (OPO) ซึ่งรวมถึงตัวเลือกของคริสตัลแบบไม่เชิงเส้น วิธีการจับคู่เฟส และการออกแบบโครงสร้างภายในของ OPO การเลือกคริสตัลแบบไม่เชิงเส้นขึ้นอยู่กับค่าสัมประสิทธิ์แบบไม่เชิงเส้นขนาดใหญ่ เกณฑ์การต้านทานความเสียหายสูง คุณสมบัติทางเคมีและทางกายภาพที่เสถียร และเทคนิคการเติบโตเต็มที่ ฯลฯ การจับคู่เฟสควรมีความสำคัญเหนือกว่า เลือกวิธีการจับคู่เฟสที่ไม่สำคัญซึ่งมีมุมรับสูงและมุมออกน้อย โครงสร้างช่อง OPO ควรคำนึงถึงประสิทธิภาพและคุณภาพของลำแสงบนพื้นฐานของความมั่นใจในความน่าเชื่อถือ เส้นโค้งการเปลี่ยนแปลงของความยาวคลื่นเอาต์พุต KTP-OPO พร้อมมุมการจับคู่เฟส เมื่อ θ = 90° ไฟสัญญาณสามารถส่งออกสายตามนุษย์ได้อย่างแน่นอน เลเซอร์ ดังนั้น คริสตัลที่ออกแบบจึงถูกตัดไปตามด้านหนึ่ง การจับคู่มุมที่ใช้ θ=90°，φ=0° นั่นคือการใช้วิธีจับคู่คลาส เมื่อค่าสัมประสิทธิ์ไม่เชิงเส้นที่มีประสิทธิผลของคริสตัลมีค่ามากที่สุดและไม่มีผลกระทบการกระจายตัว .
จากการพิจารณาอย่างครอบคลุมของปัญหาข้างต้น รวมกับระดับการพัฒนาของเทคนิคและอุปกรณ์เลเซอร์ในประเทศในปัจจุบัน วิธีแก้ปัญหาทางเทคนิคในการเพิ่มประสิทธิภาพคือ: OPO ใช้ KTP-OPO แบบช่องภายนอกแบบสองช่องที่ไม่สำคัญใน Class II ออกแบบ; KTP-OPO ทั้ง 2 ตัวตกกระทบในแนวตั้งในโครงสร้างตีคู่เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการแปลงและความน่าเชื่อถือของเลเซอร์ดังที่แสดงในรูปที่ 1ข้างบน.
แหล่งกำเนิดปั๊มเป็นอาร์เรย์เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ระบายความร้อนแบบนำไฟฟ้าที่ทำการวิจัยด้วยตนเองและพัฒนา โดยมีรอบการทำงานสูงสุด 2% กำลังสูงสุด 100W สำหรับแท่งเดี่ยว และกำลังงานทั้งหมด 12,000W ปริซึมมุมขวา กระจกสะท้อนแสงทั้งหมดในระนาบ และโพลาไรเซอร์สร้างโพลาไรซ์แบบพับควบคู่กับช่องเรโซแนนซ์เอาต์พุต และปริซึมมุมขวาและแผ่นคลื่นจะถูกหมุนเพื่อให้ได้เอาต์พุตการเชื่อมต่อด้วยเลเซอร์ 1,064 นาโนเมตรที่ต้องการ วิธีการมอดูเลต Q คือการมอดูเลต Q แบบอิเล็กโทรออปติคอลแบบแอกทีฟที่มีแรงดันซึ่งมีพื้นฐานจากคริสตัล KDP
รูปที่ 1คริสตัล KTP สองอันเชื่อมต่อกันเป็นอนุกรม
ในสมการนี้ Prec คือกำลังงานที่ตรวจพบได้น้อยที่สุด
หน้ามุ่ยคือมูลค่าเอาท์พุตสูงสุดของกำลังงาน
D คือรูรับแสงของระบบรับแสง
t คือการส่งผ่านของระบบออปติคอล
θ คือมุมการกระเจิงของลำแสงเปล่งแสงของเลเซอร์
r คืออัตราการสะท้อนของเป้าหมาย
A คือพื้นที่หน้าตัดเทียบเท่าเป้าหมาย
R คือช่วงการวัดที่ใหญ่ที่สุด
σ คือสัมประสิทธิ์การดูดซับบรรยากาศ
รูปที่ 2: โมดูลอาร์เรย์บาร์รูปโค้งผ่านการพัฒนาตนเอง
โดยมีแท่งคริสตัล YAG อยู่ตรงกลาง
ที่รูปที่ 2คือแท่งแท่งรูปทรงโค้ง วางแท่งคริสตัล YAG ไว้เป็นสื่อเลเซอร์ภายในโมดูล โดยมีความเข้มข้น 1% เพื่อแก้ไขความขัดแย้งระหว่างการเคลื่อนที่ของเลเซอร์ด้านข้างและการกระจายแบบสมมาตรของเอาท์พุตเลเซอร์ จึงมีการใช้การกระจายแบบสมมาตรของอาร์เรย์ LD ที่มุม 120 องศา แหล่งกำเนิดปั๊มคือความยาวคลื่น 1,064 นาโนเมตร โมดูลแท่งอาเรย์โค้ง 6000W สองตัวในการสูบน้ำแบบเซมิคอนดักเตอร์แบบอนุกรม พลังงานเอาท์พุตคือ 0-250mJ โดยมีความกว้างพัลส์ประมาณ 10ns และความถี่หนักที่ 20Hz มีการใช้ช่องพับ และเลเซอร์ความยาวคลื่น 1.57μm จะถูกส่งออกหลังจากคริสตัลไม่เชิงเส้น KTP เรียงกัน
กราฟ 3การวาดมิติของเลเซอร์พัลซ์ความยาวคลื่น 1.57um
กราฟที่ 4: อุปกรณ์ตัวอย่างเลเซอร์พัลซ์ความยาวคลื่น 1.57um
กราฟ 5:เอาต์พุต 1.57μm
กราฟ 6:ประสิทธิภาพการแปลงของแหล่งกำเนิดปั๊ม
การปรับการวัดพลังงานเลเซอร์เพื่อวัดกำลังเอาท์พุตของความยาวคลื่น 2 ชนิดตามลำดับ ตามกราฟที่แสดงด้านล่าง ค่าพลังงานที่ส่งคืนคือค่าเฉลี่ยที่ทำงานภายใต้ความถี่ 20Hz โดยมีระยะเวลาทำงาน 1 นาที ในบรรดาพลังงานเหล่านั้น พลังงานที่สร้างโดยเลเซอร์ความยาวคลื่น 1.57um มีการเปลี่ยนแปลงที่เป็นผลตามมากับความสัมพันธ์ของพลังงานแหล่งกำเนิดปั๊มความยาวคลื่น 1,064 นาโนเมตร เมื่อพลังงานของแหล่งกำเนิดปั๊มเท่ากับ 220mJ พลังงานเอาต์พุตของเลเซอร์ความยาวคลื่น 1.57um จะสามารถบรรลุถึง 80mJ โดยมีอัตราการแปลงสูงถึง 35% เนื่องจากไฟสัญญาณ OPO ถูกสร้างขึ้นภายใต้การกระทำของความหนาแน่นพลังงานที่แน่นอนของแสงความถี่พื้นฐาน ค่าเกณฑ์ของไฟจึงสูงกว่าค่าเกณฑ์ของแสงความถี่พื้นฐาน 1,064 นาโนเมตร และพลังงานเอาต์พุตจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วหลังจากพลังงานการสูบเกินค่าเกณฑ์ OPO . ความสัมพันธ์ระหว่างพลังงานเอาต์พุตของ OPO กับประสิทธิภาพของพลังงานเอาต์พุตของแสงความถี่พื้นฐานแสดงอยู่ในรูป ซึ่งจะเห็นได้ว่าประสิทธิภาพการแปลงของ OPO สามารถเข้าถึงได้สูงถึง 35%
ในที่สุด ก็สามารถบรรลุเอาต์พุตพัลส์เลเซอร์ความยาวคลื่น 1.57μm ที่มีพลังงานมากกว่า 80mJ และความกว้างพัลส์เลเซอร์ที่ 8.5ns สามารถทำได้ มุมที่แตกต่างของลำแสงเลเซอร์เอาท์พุตผ่านตัวขยายลำแสงเลเซอร์คือ 0.3mrad การจำลองและการวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่าความสามารถในการวัดระยะของเครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์แบบพัลซ์โดยใช้เลเซอร์นี้สามารถเกิน 30 กม.
| ความยาวคลื่น | 1570 ± 5 นาโนเมตร |
| ความถี่การทำซ้ำ | 20เฮิร์ต |
| มุมการกระเจิงของลำแสงเลเซอร์ (การขยายลำแสง) | 0.3-0.6mrad |
| ความกว้างของพัลส์ | 8.5ns |
| พลังงานพัลส์ | 80ล้านจูล |
| ชั่วโมงการทำงานต่อเนื่อง | 5 นาที |
| น้ำหนัก | ≤1.2กก |
| อุณหภูมิในการทำงาน | -40°C~65°C |
| อุณหภูมิในการจัดเก็บ | -50°C~65°C |
นอกเหนือจากการปรับปรุงการลงทุนด้านการวิจัยและการพัฒนาเทคโนโลยีของบริษัทเอง การเสริมสร้างความแข็งแกร่งให้กับการสร้างทีม R&D และทำให้ระบบนวัตกรรมด้านการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีสมบูรณ์แบบแล้ว Lumispot Tech ยังร่วมมืออย่างแข็งขันกับสถาบันวิจัยภายนอกในด้านการวิจัยอุตสาหกรรม-มหาวิทยาลัย-การวิจัย และได้สร้างความสัมพันธ์ความร่วมมือที่ดีกับ ผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมที่มีชื่อเสียงในประเทศ เทคโนโลยีหลักและส่วนประกอบหลักได้รับการพัฒนาอย่างแยกจากกัน ส่วนประกอบหลักทั้งหมดได้รับการพัฒนาและผลิตอย่างแยกจากกัน และอุปกรณ์ทั้งหมดได้รับการแปลเป็นภาษาท้องถิ่น Bright Source Laser ยังคงเร่งการพัฒนาเทคโนโลยีและนวัตกรรม และจะยังคงนำเสนอโมดูลวัดระยะเลเซอร์ความปลอดภัยสายตามนุษย์ที่เชื่อถือได้มากขึ้น โดยมีต้นทุนต่ำกว่า เพื่อตอบสนองความต้องการของตลาด
เวลาโพสต์: 21 มิ.ย.-2023