लुमिस्पॉट टेक्नोलॉजी कंपनी लिमिटेड ने वर्षों के अनुसंधान और विकास के आधार पर, 80 मिली जूल ऊर्जा, 20 हर्ट्ज़ पुनरावृति आवृत्ति और 1.57 माइक्रोमीटर की मानव आँख के लिए सुरक्षित तरंगदैर्ध्य वाला एक छोटा और हल्का पल्स लेजर सफलतापूर्वक विकसित किया है। यह शोध KTP-OPO की रूपांतरण दक्षता बढ़ाकर और पंप स्रोत डायोड लेजर मॉड्यूल के आउटपुट को अनुकूलित करके प्राप्त किया गया है। परीक्षण परिणामों के अनुसार, यह लेजर -45°C से 65°C तक के व्यापक कार्य तापमान की आवश्यकता को उत्कृष्ट प्रदर्शन के साथ पूरा करता है, और चीन में उन्नत स्तर पर पहुंच गया है।
पल्स्ड लेजर रेंजफाइंडर एक दूरी मापने वाला उपकरण है जो लक्ष्य पर निर्देशित लेजर पल्स के लाभ से युक्त है। इसमें उच्च परिशुद्धता रेंजफाइंडिंग क्षमता, मजबूत हस्तक्षेप-रोधी क्षमता और कॉम्पैक्ट संरचना जैसे गुण हैं। यह उत्पाद इंजीनियरिंग माप और अन्य क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। पल्स्ड लेजर रेंजफाइंडिंग विधि का सबसे अधिक उपयोग लंबी दूरी के मापन में होता है। इस लंबी दूरी के रेंजफाइंडर में, उच्च ऊर्जा और छोटे बीम प्रकीर्णन कोण वाले सॉलिड-स्टेट लेजर का चयन करना अधिक उपयुक्त होता है, जो नैनोसेकंड लेजर पल्स उत्पन्न करने के लिए क्यू-स्विचिंग तकनीक का उपयोग करता है।
पल्स लेजर रेंजफाइंडर के प्रासंगिक रुझान निम्नलिखित हैं:
(1) मानव आँख-सुरक्षित लेजर रेंजफाइंडर: 1.57um ऑप्टिकल पैरामीट्रिक ऑसिलेटर धीरे-धीरे अधिकांश रेंजफाइंडिंग क्षेत्रों में पारंपरिक 1.06um तरंगदैर्ध्य लेजर रेंजफाइंडर की स्थिति को प्रतिस्थापित कर रहा है।
(2) लघु आकार और हल्के वजन वाला लघु रिमोट लेजर रेंजफाइंडर।
पहचान और इमेजिंग सिस्टम के प्रदर्शन में सुधार के साथ, 20 किलोमीटर से अधिक दूरी पर 0.1 वर्ग मीटर के छोटे लक्ष्यों को मापने में सक्षम रिमोट लेजर रेंजफाइंडर की आवश्यकता है। इसलिए, उच्च-प्रदर्शन वाले लेजर रेंजफाइंडर का अध्ययन करना अत्यंत आवश्यक है।
हाल के वर्षों में, लुमिस्पॉट टेक ने छोटे बीम प्रकीर्णन कोण और उच्च परिचालन प्रदर्शन वाले 1.57um तरंगदैर्ध्य के नेत्र-सुरक्षित सॉलिड स्टेट लेजर के अनुसंधान, डिजाइन, उत्पादन और बिक्री के लिए प्रयास किए हैं।
हाल ही में, लुमिस्पॉट टेक ने न्यूनतम लंबी दूरी के लेजर रेंजफाइंडर के अनुसंधान में व्यावहारिक मांग के परिणामस्वरूप, उच्च शिखर शक्ति और कॉम्पैक्ट संरचना वाला 1.57um नेत्र-सुरक्षित तरंगदैर्ध्य वाला वायु-शीतित लेजर डिजाइन किया है। प्रयोग के बाद, इस लेजर ने व्यापक अनुप्रयोग की संभावनाएं दिखाई हैं, उत्कृष्ट प्रदर्शन किया है और -40 से 65 डिग्री सेल्सियस तक के व्यापक कार्य तापमान के तहत मजबूत पर्यावरणीय अनुकूलन क्षमता प्रदर्शित की है।
निम्नलिखित समीकरण के माध्यम से, अन्य संदर्भ की निश्चित मात्रा के साथ, पीक आउटपुट पावर को बढ़ाकर और बीम स्कैटरिंग कोण को कम करके, रेंजफाइंडर की मापन दूरी को बेहतर बनाया जा सकता है। परिणामस्वरूप, पीक आउटपुट पावर का मान और छोटा बीम स्कैटरिंग कोण, ये दो कारक किसी विशिष्ट रेंजफाइंडर की दूरी मापने की क्षमता को निर्धारित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
मानव आँख के लिए सुरक्षित तरंगदैर्ध्य वाले लेज़र को साकार करने का प्रमुख भाग ऑप्टिकल पैरामीट्रिक ऑसिलेटर (ओपीओ) तकनीक है, जिसमें नॉन-लीनियर क्रिस्टल, फेज़ मैचिंग विधि और ओपीओ आंतरिक संरचना डिज़ाइन जैसे विकल्प शामिल हैं। नॉन-लीनियर क्रिस्टल का चयन उच्च नॉन-लीनियर गुणांक, उच्च क्षति प्रतिरोध सीमा, स्थिर रासायनिक और भौतिक गुणों और परिपक्व विकास तकनीकों आदि पर निर्भर करता है, और फेज़ मैचिंग को प्राथमिकता दी जानी चाहिए। एक ऐसी फेज़ मैचिंग विधि का चयन करें जिसमें स्वीकृति कोण बड़ा और प्रस्थान कोण छोटा हो; ओपीओ कैविटी संरचना का डिज़ाइन करते समय विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए दक्षता और बीम गुणवत्ता का ध्यान रखा जाना चाहिए। फेज़ मैचिंग कोण के साथ KTP-ओपीओ आउटपुट तरंगदैर्ध्य के परिवर्तन वक्र का अध्ययन करें। जब θ=90° होता है, तो सिग्नल प्रकाश मानव आँख के लिए सुरक्षित लेज़र उत्पन्न कर सकता है। इसलिए, डिज़ाइन किए गए क्रिस्टल को एक तरफ से काटा जाता है, और कोण मिलान के लिए θ=90° और φ=0° का उपयोग किया जाता है, यानी क्लास मैचिंग विधि का उपयोग किया जाता है, जब क्रिस्टल का प्रभावी नॉन-लीनियर गुणांक सबसे अधिक होता है और कोई फैलाव प्रभाव नहीं होता है।
उपरोक्त मुद्दे पर व्यापक विचार करने के साथ-साथ वर्तमान घरेलू लेजर तकनीक और उपकरणों के विकास स्तर को ध्यान में रखते हुए, अनुकूलित तकनीकी समाधान यह है: ओपीओ में द्वितीय श्रेणी के गैर-महत्वपूर्ण चरण-मिलान वाले बाह्य गुहा वाले दोहरी गुहा केटीपी-ओपीओ डिज़ाइन का उपयोग किया गया है; रूपांतरण दक्षता और लेजर विश्वसनीयता में सुधार के लिए दो केटीपी-ओपीओ को लंबवत रूप से एक साथ रखा गया है, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है।चित्र 1ऊपर।
पंप स्रोत स्व-अनुसंधानित और विकसित चालकता-शीतित अर्धचालक लेजर ऐरे है, जिसका ड्यूटी चक्र अधिकतम 2%, एकल बार के लिए 100W की शिखर शक्ति और कुल कार्यशील शक्ति 12,000W है। समकोण प्रिज्म, समतलीय सर्व-परावर्तक दर्पण और ध्रुवीकरणकर्ता मिलकर एक वलनित ध्रुवीकरण युग्मित आउटपुट अनुनाद गुहा बनाते हैं, और वांछित 1064 एनएम लेजर युग्मन आउटपुट प्राप्त करने के लिए समकोण प्रिज्म और तरंगप्लेट को घुमाया जाता है। क्यू मॉड्यूलेशन विधि केडीपी क्रिस्टल पर आधारित एक दाबयुक्त सक्रिय विद्युत-प्रकाशिक क्यू मॉड्यूलेशन है।
चित्र 1दो केटीपी क्रिस्टल श्रृंखला में जुड़े हुए हैं
इस समीकरण में, Prec सबसे छोटी पता लगाने योग्य कार्य शक्ति है;
Pout कार्य शक्ति का अधिकतम उत्पादन मान है;
D प्राप्त करने वाले ऑप्टिकल सिस्टम का एपर्चर है;
t प्रकाशीय प्रणाली की पारगम्यता है;
θ लेजर की उत्सर्जक किरण का प्रकीर्णन कोण है;
r लक्ष्य की परावर्तन दर है;
A लक्ष्य समतुल्य अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल है;
R सबसे बड़ी माप सीमा है;
σ वायुमंडलीय अवशोषण गुणांक है।
चित्र 2: स्वयं द्वारा विकसित चापाकार बार ऐरे मॉड्यूल।
बीच में वाईएजी क्रिस्टल रॉड के साथ।
चित्र 2यह चापाकार बार स्टैक है, जिसमें मॉड्यूल के अंदर YAG क्रिस्टल रॉड को लेजर माध्यम के रूप में 1% सांद्रता के साथ रखा गया है। लेजर की पार्श्व गति और लेजर आउटपुट के सममित वितरण के बीच विरोधाभास को दूर करने के लिए, 120 डिग्री के कोण पर LD सरणी का सममित वितरण उपयोग किया गया था। पंप स्रोत 1064nm तरंगदैर्ध्य का है, जिसमें दो 6000W वक्र सरणी बार मॉड्यूल को श्रृंखला में अर्धचालक टैन्डम पंपिंग द्वारा पंप किया जाता है। आउटपुट ऊर्जा 0-250mJ है, जिसकी पल्स चौड़ाई लगभग 10ns और आवृत्ति 20Hz है। एक फोल्डेड कैविटी का उपयोग किया जाता है, और टैन्डम KTP नॉनलाइनियर क्रिस्टल के बाद 1.57μm तरंगदैर्ध्य का लेजर आउटपुट होता है।
ग्राफ 31.57um तरंगदैर्ध्य वाले स्पंदित लेजर का आयामी आरेख
ग्राफ 41.57um तरंगदैर्ध्य स्पंदित लेजर नमूना उपकरण
ग्राफ 5:1.57μm आउटपुट
ग्राफ 6:पंप स्रोत की रूपांतरण दक्षता
लेजर ऊर्जा मापन को अनुकूलित करके दो प्रकार की तरंग दैर्ध्य की आउटपुट शक्ति को क्रमशः मापा गया। नीचे दिए गए ग्राफ के अनुसार, ऊर्जा मान का परिणाम 20Hz पर 1 मिनट की कार्य अवधि के दौरान प्राप्त औसत मान था। इनमें से, 1.57um तरंग दैर्ध्य वाले लेजर द्वारा उत्पन्न ऊर्जा में 1064nm तरंग दैर्ध्य वाले पंप स्रोत की ऊर्जा के साथ परिणामी परिवर्तन देखा गया। जब पंप स्रोत की ऊर्जा 220mJ के बराबर होती है, तो 1.57um तरंग दैर्ध्य वाले लेजर की आउटपुट ऊर्जा 80mJ तक पहुंच जाती है, जिसकी रूपांतरण दर 35% तक होती है। चूंकि OPO सिग्नल प्रकाश मूल आवृत्ति प्रकाश के एक निश्चित शक्ति घनत्व की क्रिया के तहत उत्पन्न होता है, इसलिए इसका थ्रेशोल्ड मान 1064nm मूल आवृत्ति प्रकाश के थ्रेशोल्ड मान से अधिक होता है, और पंपिंग ऊर्जा के OPO थ्रेशोल्ड मान से अधिक होने के बाद इसकी आउटपुट ऊर्जा तेजी से बढ़ती है। चित्र में मौलिक आवृत्ति प्रकाश आउटपुट ऊर्जा के साथ ओपीओ आउटपुट ऊर्जा और दक्षता के बीच संबंध दिखाया गया है, जिससे यह देखा जा सकता है कि ओपीओ की रूपांतरण दक्षता 35% तक पहुंच सकती है।
अंततः, 1.57μm तरंगदैर्ध्य वाली लेजर पल्स का आउटपुट प्राप्त किया जा सकता है, जिसकी ऊर्जा 80mJ से अधिक और लेजर पल्स की चौड़ाई 8.5ns है। लेजर बीम एक्सपेंडर से गुजरने वाली आउटपुट लेजर बीम का विचलन कोण 0.3mrad है। सिमुलेशन और विश्लेषण से पता चलता है कि इस लेजर का उपयोग करके पल्स लेजर रेंजफाइंडर की रेंज मापन क्षमता 30km से अधिक हो सकती है।
| वेवलेंथ | 1570±5 एनएम |
| पुनरावृति आवृत्ति | 20 हर्ट्ज़ |
| लेजर किरण प्रकीर्णन कोण (किरण विस्तार) | 0.3-0.6mrad |
| नाड़ी की चौड़ाई | 8.5एनएस |
| पल्स ऊर्जा | 80mJ |
| निरंतर कार्य घंटे | 5 मिनट |
| वज़न | ≤1.2 किलोग्राम |
| कार्यशील तापमान | -40℃~65℃ |
| भंडारण तापमान | -50℃~65℃ |
अपनी प्रौद्योगिकी अनुसंधान एवं विकास निवेश को बढ़ाने, अनुसंधान एवं विकास टीम के निर्माण को मजबूत करने और प्रौद्योगिकी अनुसंधान एवं विकास नवाचार प्रणाली को परिष्कृत करने के अलावा, लुमिस्पॉट टेक उद्योग-विश्वविद्यालय-अनुसंधान के क्षेत्र में बाहरी अनुसंधान संस्थानों के साथ सक्रिय रूप से सहयोग करता है और घरेलू स्तर पर प्रसिद्ध उद्योग विशेषज्ञों के साथ अच्छे सहयोग संबंध स्थापित किए हैं। कोर तकनीक और प्रमुख घटकों को स्वतंत्र रूप से विकसित किया गया है, सभी प्रमुख घटकों को स्वतंत्र रूप से विकसित और निर्मित किया गया है, और सभी उपकरण स्वदेशी हैं। ब्राइट सोर्स लेजर प्रौद्योगिकी विकास और नवाचार की गति को तेज कर रहा है और बाजार की मांग को पूरा करने के लिए कम लागत और अधिक विश्वसनीय मानव नेत्र सुरक्षा लेजर रेंजफाइंडर मॉड्यूल पेश करना जारी रखेगा।
पोस्ट करने का समय: 21 जून 2023