Професионално знаење

Примена на 1550nm ласерски влакна што може да се прилагодат со една фреквенција

2021-09-01
Еднофреквентните ласери со влакна имаат уникатни својства како што се ултра тесна ширина на линијата, прилагодлива фреквенција, ултра долга должина на кохерентност и ултра низок шум. Технологијата FMCW на микробранови радари може да се користи за кохерентно откривање со ултра-висока прецизност на цели на ултра долги растојанија. Променете ги инхерентните концепти на пазарот за чувствителност на влакна, опсег на лидар и ласер и продолжете да ја спроведувате револуцијата во ласерските апликации до крај.

Примена во сензорот за оптички влакна:
Ласери со влакна со ултра тесна ширина на линијата може да се применат на дистрибуирани системи за чувствителност на влакна за откривање, лоцирање и класифицирање на цели на оддалеченост од 10 километри. Нејзиниот основен принцип на примена е технологијата на континуирани бранови модулирани со фреквенција (FMCW), која може да обезбеди евтина, целосно дистрибуирана заштита на сензорите за нуклеарни централи, нафтоводи/гасводи, воени бази и национални одбранбени граници.
Во технологијата FMCW, излезната фреквенција на ласерот постојано се менува околу нејзината централна фреквенција, а дел од ласерската светлина се спојува во референтна рака со фиксна рефлексивност. Во хетеродин кохерентен систем за детекција, референтната рака делува како локална осцилација Улогата на LO (LO). Дејствувањето како сензор е уште едно многу долго оптичко влакно, погледнете ја Слика 2. Ласерската светлина што се рефлектира од чувствителното влакно се меша со референтната светлина од локалниот осцилатор за да произведе оптичка фреквенција на отчукување, што одговара на разликата во временското доцнење што ја има искусни. Далечинските информации за чувствителното влакно може да се добијат со мерење на фреквенцијата на ударот на фотострујата на анализаторот на спектарот. Дистрибуираниот одраз на чувствителното влакно може да биде наједноставниот Рејлиев назад расеј. Преку оваа кохерентна технологија за откривање, лесно може да се детектираат сигнали со чувствителност до -100db.
Во исто време, бидејќи сигналот за отчукување на фотострујата е пропорционален на рефлектираниот светлосен сигнал и моќта на референтната светлина од локалниот осцилатор, а референтната светлина исто така има функција да ја засилува сигналната светлина, оваа технологија на сензори може да постигне друга струја Секоја технологија за сензори за оптички влакна не може да постигне динамичко мерење на ултра долги растојанија. Надворешните фактори кои се мешаат во чувствителното влакно, како што се притисокот, температурата, звукот и вибрациите, директно ќе влијаат на рефлектираната ласерска светлина, со што ќе се реализира откривањето на овие надворешни средини.
Сепак, за секој сет на кохерентен технолошки систем FMCW, најкритичниот дел е да ви треба извор на светлина со долга должина на кохерентност за да се постигне висока просторна точност и голем опсег на мерење. Комуникацијата со оптичка библиотека го мисли она што го мислите и приспособува различни ласери со влакна со ултра тесна линија за вас. Овие ласери имаат корист од патентираната технологија на САД, фреквенцијата е апсолутно единечна, а должината на кохерентноста може да достигне десетици километри, што е најидеалниот извор на светлина во технологијата FMCW. Ласерот со оптички влакна опремен со оптичка библиотечна комуникација има најдолго сензорно растојание од повеќе од 10 километри, додека растојанието за откривање на DFB ласерските диоди на пазарот е само неколку стотици метри. Бидејќи само еден таков ласер и фотодетектор може да ги следи промените на деловите со сензори на ултра долги растојанија, системот за сензори може да ги надгради тековните безбедносни стандарди по многу ниска цена, што може широко да се користи во широк опсег на апликации. , Далечна домашна безбедност и воени полиња.

Ласерски покажувач и воен опсег:
Во моментов, интегрираната платформа на војската ISR (разузнавање, надзор, извидување) обично е опремена со електрооптички систем за сликање, кој генерално може да снима на долги растојанија и прецизно да го лоцира движењето на малите цели, како што се возила за лансирање и тенкови. Сепак, поради влијанието на прецизноста на теренот на системот за сликање, системот генерално не може да ја пренесе прецизната позиција на целта на овие командни платформи за да го насочи оружјето кон целта. Всушност, војската отсекогаш имала огромна побарувачка за евтини, ултра долги растојанија (неколку стотици километри) и ултра-висока прецизност (помалку од 1 метар) ласерско индикација/досег во однос на ISR системи .
Во моментов, мерното растојание на општ комерцијален ласерски дострел е 10-20 километри, што е ограничено од неговиот динамички дострел и чувствителност на мерење и не може да ги исполни барањата на воениот систем ISR. Во моментов, повеќето ласерски далечина се засноваат на принципот на рефлексија на оптички временски домен на импулсни ласери. Тие се составени од брзи фотодетектори и едноставни анализатори, кои директно ги детектираат светлосните импулсни сигнали што се рефлектираат од целта. Точноста на мерењето е обично 1-10 метри, што е ограничено со ширината на пулсот на ласерот (во однос на долгиот ласерски пулс од 3-30 nm). Колку е пократок ласерскиот пулс, толку е поголема точноста на мерењето, а пропусниот опсег на ласерското мерење исто така значително ќе се подобри. Ова несомнено ќе го зголеми шумот за откривање, а со тоа ќе го намали динамичкото мерно растојание. Бидејќи сигналот за фотоструја е линеарно пропорционален на енергијата на рефлектираниот светлосен сигнал, овие засилени звуци ја ограничуваат чувствителноста на сигналот за откривање. Поради ова, најдолгото мерно растојание на сегашниот воен ласерски дострел е само 10-20 километри.
Врз основа на принципот на технологијата FMCW, ласерот со влакно со ултра тесна ширина на линијата од 1550 nm може да биде широко користен за ласерско укажување на целта и ласерски опсег на стотици километри, така што платформата ISR може да се изгради по многу ниска цена. Збир на ласерски индикации/опсег на ултра долги растојанија се состои од ласер, колиматор и приемник и анализатор на сигнали. Фреквенцијата на ласерот со тесна ширина на линијата е линеарно и брзо модулирана. Далечинските информации може да се добијат со мерење на сигналното светло што се рефлектира од целта и мешање на референтната светлина за да се генерира фотоструја. Во технолошкиот систем FMCW, ширината на линијата или должината на кохерентноста на ласерот го одредува растојанието и чувствителноста на мерењето. Ширината на фибер ласерската линија обезбедена од Optical Library Communication е дури 2Khz, што е за 2-3 реда пониска од ширината на линијата на најдобриот полупроводнички ласер во светот. Оваа важна карактеристика може да постигне ласерско укажување и мерење на растојание од стотици километри, а точноста е висока до 1 метар или дури и помала од 1 метар.
Ласерскиот индикатор/мерен инструмент направен од овој ласер со влакна има многу предности во однос на повеќето актуелни ласерски индикатори/мерни инструменти засновани на импулсни ласери, вклучувајќи многу долго динамичко растојание, многу висока чувствителност на мерење и безбедни за очи, мала големина, мала тежина, стабилен и цврст, лесен за инсталирање итн.

Доплер Лидар:
Општо земено, кохерентните радарски системи бараат импулсни ласерски извори на светлина, а со цел да се генерираат хетеродински или хомодински сигнали за доплер сензори, овие ласери мора да работат и на една фреквенција. Меѓутоа, традиционално, таквите ласери генерално се составени од три дела: суб-ласер, главен ласер и комплицирано коло за контрола. Меѓу нив, под-ласерот е високомоќен импулсен ласерски осцилатор, главниот ласер е ниска моќност, но многу стабилен континуиран ласер, а електронскиот контролен дел главно се користи за контрола и одржување на еднофреквентното осцилирање на суб-ласерот. . Нема сомнение дека овој традиционален еднофреквентен импулсен ласер е премногу гломазен и се соочува со големи предизвици во издржливоста и робусноста и не може да се зголеми бидејќи бара честа и проблематична калибрација на чувствителни дискретни оптички компоненти. Во исто време, мора да се усогласи дека семениот сигнал од главниот ласер може непречено да се спои во под-ласерот.
Еднофреквентниот ласер со импулсни влакна со префрлување Q со сите влакна може да го задоволи ултра силниот и компактен Доплер-лидар систем. Овој нов ласер може да работи сам со локален осцилатор, исто така може да биде заклучен со фреквенција за работа со пулсот, а може да се користи и како извор на семе за вбризгување на ласери преку локалниот осцилатор. Рефлектираното доплерско поместување на фреквенцијата може лесно да се прочита со проверка на фотострујата генерирана од мешањето на референтното светло и светлото на сигналот. Ласерот со континуирани бранови влакна на Optical Library Communication е вашиот идеален ласер со извор на семе. Има висок степен на компатибилност со нашиот ласер со импулсни влакна со целосно влакно. Сите оптоелектронски уреди се интегрирани во мала и лесна кутија, која е многу погодна за работа на терен. Поради природната брановодна структура на влакното, на фибер ласерот воопшто не му е потребно оптичко усогласување и прилагодување. Во исто време, освен ако преку сложена нелинеарна конверзија на фреквенција, тековните кристални ласери со цврста состојба генерално не можат директно да излезат со бранова должина од 1550 nm што е безбедна за човечкото око. Ова ги прави нашите ласери со влакна допирани со ербиум попривлечни и на тој начин станува еден од најдобрите извори на светлина за лидар.
X
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
Reject Accept