1550nm एकल फ्रिक्वेन्सी ट्युनेबल फाइबर लेजर को आवेदन
2021-09-01
एकल-फ्रिक्वेन्सी फाइबर लेजरहरूसँग अल्ट्रा-साँघुरो लाइनविथ, समायोज्य फ्रिक्वेन्सी, अल्ट्रा-लामो कोहेरेन्स लम्बाइ, र अल्ट्रा-लो आवाज जस्ता अद्वितीय गुणहरू छन्। माइक्रोवेभ राडारमा रहेको FMCW प्रविधि अल्ट्रा-लामो-दूरी लक्ष्यहरूको अति-उच्च-परिशुद्धता सुसंगत पत्ता लगाउन प्रयोग गर्न सकिन्छ। फाइबर सेन्सिङ, लिडर र लेजर दायराको बजारको अन्तर्निहित अवधारणाहरू परिवर्तन गर्नुहोस्, र अन्तसम्म लेजर अनुप्रयोगहरूमा क्रान्ति गर्न जारी राख्नुहोस्।
अप्टिकल फाइबर सेन्सिङमा आवेदन: अल्ट्रा-साँघुरो लाइनविड्थ फाइबर लेजरहरू 10 किलोमिटर टाढा लक्ष्यहरू पत्ता लगाउन, पत्ता लगाउन र वर्गीकरण गर्न वितरित फाइबर सेन्सिङ प्रणालीहरूमा लागू गर्न सकिन्छ। यसको आधारभूत अनुप्रयोग सिद्धान्त फ्रिक्वेन्सी मोड्युलेटेड कन्टेन्सन वेभ टेक्नोलोजी (FMCW) हो, जसले न्यूक्लियर पावर प्लान्टहरू, तेल/ग्यास पाइपलाइनहरू, सैन्य आधारहरू र राष्ट्रिय सुरक्षा सीमाहरूका लागि कम लागत, पूर्ण रूपमा वितरित सेन्सर सुरक्षा सुरक्षा प्रदान गर्न सक्छ। FMCW टेक्नोलोजीमा, लेजर आउटपुट फ्रिक्वेन्सी यसको केन्द्र फ्रिक्वेन्सीको वरिपरि निरन्तर परिवर्तन भइरहेको छ, र लेजर लाइटको भागलाई निश्चित परावर्तनको साथ सन्दर्भ हातमा जोडिएको छ। एक heterodyne सुसंगत पत्ता लगाउने प्रणालीमा, सन्दर्भ हातले स्थानीय दोलनको रूपमा कार्य गर्दछ LO (LO) को भूमिका। सेन्सरको रूपमा काम गर्नु अर्को धेरै लामो अप्टिकल फाइबर हो, कृपया चित्र 2 हेर्नुहोस्। सेन्सिङ फाइबरबाट परावर्तित लेजर प्रकाशलाई स्थानीय ओसिलेटरको सन्दर्भ प्रकाशसँग मिलाएर अप्टिकल बीट फ्रिक्वेन्सी उत्पादन गरिन्छ, जुन यसमा भएको समय ढिलाइको भिन्नतासँग मेल खान्छ। अनुभवी। सेन्सिङ फाइबरमा रिमोट जानकारी स्पेक्ट्रम विश्लेषकमा फोटोकरेन्टको बीट फ्रिक्वेन्सी मापन गरेर प्राप्त गर्न सकिन्छ। सेन्सिङ फाइबरमा वितरित प्रतिबिम्ब सरल रेले ब्याकस्क्याटर हुन सक्छ। यो सुसंगत पत्ता लगाउने प्रविधि मार्फत, -100db जति कम संवेदनशीलता भएका संकेतहरू सजिलै पत्ता लगाउन सकिन्छ। एकै समयमा, फोटोकरेन्टको बीट सिग्नल प्रतिबिम्बित प्रकाश संकेत र स्थानीय ओसिलेटरबाट सन्दर्भ प्रकाशको शक्तिको समानुपातिक भएको हुनाले, र सन्दर्भ प्रकाशले पनि सिग्नल लाइटलाई विस्तार गर्ने कार्य गर्दछ, यस सेन्सिङ प्रविधिले हासिल गर्न सक्छ। अन्य वर्तमान कुनै पनि अप्टिकल फाइबर सेन्सिङ टेक्नोलोजीले अल्ट्रा-लामो-दूरी गतिशील मापन हासिल गर्न सक्दैन। दबाब, तापक्रम, ध्वनी र कम्पन जस्ता सेन्सिङ फाइबरमा हस्तक्षेप गर्ने बाह्य कारकहरूले प्रतिबिम्बित लेजर प्रकाशलाई प्रत्यक्ष रूपमा प्रभाव पार्छ, जसले गर्दा यी बाह्य वातावरणहरूको पहिचान गर्न सकिन्छ। यद्यपि, सुसंगत FMCW टेक्नोलोजी प्रणालीको कुनै पनि सेटको लागि, उच्च स्थानिय सटीकता र ठूलो मापन दायरा प्राप्त गर्नको लागि सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण भाग लामो संयोजन लम्बाइको साथ प्रकाश स्रोत चाहिन्छ। अप्टिकल लाइब्रेरी कम्युनिकेसनले तपाईले के सोच्नुहुन्छ सोच्छ, र तपाईको लागि विभिन्न प्रकारका अल्ट्रा-साँघुरो-लाइन फाइबर लेजरहरू टेलर गर्दछ। यी लेजरहरूले संयुक्त राज्यको प्याटेन्टेड टेक्नोलोजीबाट लाभ उठाउँछन्, फ्रिक्वेन्सी बिल्कुल एकल छ, र समन्वय लम्बाइ दसौं किलोमिटरसम्म पुग्न सक्छ, जुन FMCW प्रविधिमा सबैभन्दा आदर्श प्रकाश स्रोत हो। अप्टिकल लाइब्रेरी कम्युनिकेसनले सुसज्जित फाइबर लेजरको सबैभन्दा लामो सेन्सिङ दूरी १० किलोमिटरभन्दा बढी छ, जबकि बजारमा DFB लेजर डायोडको पत्ता लगाउने दूरी केही सय मिटर मात्र छ। एउटा मात्र यस्तो लेजर र फोटोडेटेक्टरले अल्ट्रा-लामो-दूरी सेन्सिङ पार्ट्सको परिवर्तनहरू निगरानी गर्न सक्छ, सेन्सिङ प्रणालीले हालको सुरक्षा मापदण्डहरूलाई धेरै कम लागतमा स्तरवृद्धि गर्न सक्छ, जुन अनुप्रयोगहरूको विस्तृत दायरामा व्यापक रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। , लामो दूरीको मातृभूमि सुरक्षा र सैन्य क्षेत्रहरू।
लेजर सूचक र सैन्य दायरा: हाल, सेनाको ISR (खुफिया, निगरानी, जासूसी) एकीकृत प्लेटफर्म सामान्यतया एक इलेक्ट्रो-अप्टिकल इमेजिङ प्रणाली संग सुसज्जित छ, जसले सामान्यतया लामो दूरीमा छवि बनाउन सक्छ र प्रक्षेपण वाहन र ट्याङ्कहरू जस्ता साना लक्ष्यहरूको आन्दोलनलाई सही रूपमा पत्ता लगाउन सक्छ। यद्यपि, इमेजिङ प्रणालीको भू-भाग सटीकताको प्रभावको कारणले, प्रणालीले सामान्यतया लक्ष्यको सटीक स्थितिलाई यी कमाण्ड प्लेटफर्महरूमा हतियारलाई लक्ष्यमा निर्देशित गर्न प्रसारण गर्न सक्दैन। वास्तवमा, सेनासँग सँधै कम लागत, अति-लामो-दूरी (धेरै सयौं किलोमिटर), र अल्ट्रा-उच्च-परिशुद्धता (१ मिटर भन्दा कम) लेजर लक्ष्य संकेत/आईएसआर प्रणालीहरूको सन्दर्भमा दायराको लागि ठूलो माग रहेको छ। । हाल, सामान्य व्यावसायिक लेजर दायराफाइन्डरको मापन दूरी 10-20 किलोमिटर छ, जुन यसको गतिशील दायरा र मापन संवेदनशीलताद्वारा सीमित छ, र सैन्य ISR प्रणालीको आवश्यकताहरू पूरा गर्न सक्दैन। हाल, धेरै लेजर दायराफाइन्डरहरू स्पंदित लेजरहरूको अप्टिकल समय डोमेन प्रतिबिम्बको सिद्धान्तमा आधारित छन्। तिनीहरू द्रुत फोटोडेटेक्टरहरू र सरल विश्लेषकहरूबाट बनेका हुन्छन्, जसले लक्ष्यबाट प्रतिबिम्बित प्रकाश पल्स संकेतहरू सीधै पत्ता लगाउँदछ। मापन शुद्धता सामान्यतया 1 -10 मिटर हुन्छ, जुन लेजरको पल्स चौडाइ (3-30nm लामो लेजर पल्सको सापेक्ष) द्वारा सीमित हुन्छ। लेजर पल्स छोटो, मापन सटीकता उच्च, र लेजर मापन को ब्यान्डविथ पनि धेरै सुधार हुनेछ। यसले निस्सन्देह पत्ता लगाउने आवाज बढाउनेछ, जसले गर्दा गतिशील मापन दूरी कम हुनेछ। फोटोकरेन्ट सिग्नल प्रतिबिम्बित प्रकाश संकेतको उर्जासँग रैखिक समानुपातिक भएकोले, यी परिष्कृत आवाजहरूले पत्ता लगाउने संकेतको संवेदनशीलतालाई सीमित गर्दछ। यस कारणले गर्दा, हालको सैन्य लेजर दायराफाइन्डरको सबैभन्दा लामो मापन दूरी मात्र 10-20 किलोमिटर छ। FMCW प्रविधिको सिद्धान्तमा आधारित, 1550nm अल्ट्रा-साँघुरो लाइनविथ फाइबर लेजर लेजर लक्ष्य संकेत र सयौं किलोमिटरको लेजरमा व्यापक रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ, ताकि ISR प्लेटफर्म धेरै कम लागतमा निर्माण गर्न सकिन्छ। अल्ट्रा-लामो-डिस्टेन्स लेजर संकेत/रेन्जिङको सेट लेजर, कोलिमेटर र रिसिभर, र सिग्नल एनालाइजरबाट बनेको हुन्छ। संकीर्ण लाइनविड्थ लेजरको फ्रिक्वेन्सी रैखिक र द्रुत रूपमा मोड्युल गरिएको छ। टाढाको जानकारी लक्ष्यबाट प्रतिबिम्बित सिग्नल प्रकाश मापन गरेर र फोटोकरेन्ट उत्पन्न गर्न सन्दर्भ प्रकाश मिश्रण गरेर प्राप्त गर्न सकिन्छ। FMCW टेक्नोलोजी प्रणालीमा, लेजरको लाइन चौडाइ वा संगत लम्बाइले मापनको दूरी र संवेदनशीलता निर्धारण गर्दछ। अप्टिकल लाइब्रेरी कम्युनिकेसनद्वारा प्रदान गरिएको फाइबर लेजर लाइन चौडाइ 2Khz जति कम छ, जुन संसारको सबैभन्दा राम्रो सेमीकन्डक्टर लेजरको लाइन चौडाइभन्दा 2-3 अर्डर म्याग्निच्युड कम छ। यो महत्त्वपूर्ण विशेषताले सयौं किलोमिटरको लेजर सङ्केत र दूरी मापन हासिल गर्न सक्छ, र सटीकता 1 मिटर वा 1 मिटर भन्दा पनि कम छ। यस फाइबर लेजरबाट बनेको लेजर सूचक/मापन यन्त्रमा पल्स्ड लेजरहरूमा आधारित हालको लेजर सूचक/मापन यन्त्रहरूमा धेरै फाइदाहरू छन्, धेरै लामो गतिशील दूरी, धेरै उच्च मापन संवेदनशीलता, र मानव आँखा-सुरक्षित, सानो आकार, हल्का वजन, स्थिर र फर्म, स्थापना गर्न सजिलो, आदि।
डपलर लिडर: सामान्यतया, सुसंगत रडार प्रणालीहरूलाई स्पंदित लेजर प्रकाश स्रोतहरू चाहिन्छ, र डप्लर सेन्सिङका लागि हेटरोडाइन वा होमोडाइन संकेतहरू उत्पन्न गर्न, यी लेजरहरूले एकल फ्रिक्वेन्सीमा पनि काम गर्नुपर्छ। यद्यपि, परम्परागत रूपमा, त्यस्ता लेजरहरू सामान्यतया तीन भागहरू मिलेर बनेका हुन्छन्: उप-लेजर, मुख्य लेजर, र जटिल सर्किट नियन्त्रण। ती मध्ये, सब-लेजर एक उच्च-शक्ति स्पंदित लेजर थरथरानवाला हो, मुख्य लेजर एक कम-शक्ति तर धेरै स्थिर निरन्तर लेजर हो, र इलेक्ट्रोनिक नियन्त्रण भाग मुख्य रूपमा उप-लेजरको एकल-फ्रिक्वेन्सी दोलन नियन्त्रण र कायम राख्न प्रयोग गरिन्छ। । यसमा कुनै शङ्का छैन कि यो परम्परागत एकल-फ्रिक्वेन्सी पल्स्ड लेजर धेरै भारी छ, र स्थायित्व र बलियोतामा ठूलो चुनौतीहरूको सामना गर्दछ, र यसलाई मापन गर्न सकिँदैन किनभने यसलाई संवेदनशील अप्टिकल कम्पोनेन्टहरूको बारम्बार र समस्याग्रस्त क्यालिब्रेसन चाहिन्छ। एकै समयमा, यो मिल्नुपर्छ कि मुख्य लेजरबाट बीज संकेत सजिलै उप-लेजरमा जोड्न सकिन्छ। एकल-फ्रिक्वेन्सी, सबै-फाइबर Q-स्विच गरिएको स्पंदित फाइबर लेजरले अल्ट्रा-बलियो र कम्प्याक्ट डप्लर लिडर प्रणालीलाई सन्तुष्ट पार्न सक्छ। यो उपन्यास लेजरले स्थानीय थरथरानवालासँग एक्लै काम गर्न सक्छ, यसलाई पल्स अपरेशनको लागि फ्रिक्वेन्सी-लक पनि गर्न सकिन्छ, र यसलाई स्थानीय ओसिलेटर मार्फत लेजरहरूको इंजेक्शनको लागि बीज स्रोतको रूपमा पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ। रिफ्लेक्ड डपलर फ्रिक्वेन्सी शिफ्टलाई सन्दर्भ प्रकाश र सिग्नल लाइटको मिश्रणबाट उत्पन्न फोटोकरेन्ट जाँच गरेर सजिलैसँग पढ्न सकिन्छ। अप्टिकल लाइब्रेरी कम्युनिकेसनको निरन्तर लहर फाइबर लेजर तपाईको आदर्श बीउ स्रोत लेजर हो। यो हाम्रो सबै-फाइबर स्पंदित फाइबर लेजर संग संगतता को उच्च डिग्री छ। सबै अप्टोइलेक्ट्रोनिक उपकरणहरू सानो र हल्का बक्समा एकीकृत हुन्छन्, जुन फिल्ड कार्यको लागि धेरै उपयुक्त छ। फाइबरको प्राकृतिक वेभगाइड संरचनाको कारण, फाइबर लेजरलाई अप्टिकल पङ्क्तिबद्धता र समायोजन आवश्यक पर्दैन। एकै समयमा, जबसम्म जटिल ननलाइनर फ्रिक्वेन्सी रूपान्तरण मार्फत, हालको क्रिस्टल ठोस-स्टेट लेजरहरूले सामान्यतया 1550nm तरंगदैर्ध्य प्रत्यक्ष रूपमा उत्पादन गर्न सक्दैन जुन मानव आँखाको लागि सुरक्षित छ। यसले हाम्रो erbium-doped फाइबर लेजरहरूलाई थप आकर्षक बनाउँछ र यसरी lidar को लागि सबै भन्दा राम्रो प्रकाश स्रोतहरू मध्ये एक बन्छ।
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
