Stèidhichte air bliadhnaichean de rannsachadh is leasachadh, leasaich Lumispot Technology Co., Ltd. leusair cuisleach beag is aotrom le lùth de 80mJ, tricead ath-aithris de 20 Hz agus tonn-fhaid sàbhailte do shùil an duine de 1.57μm. Chaidh an toradh rannsachaidh seo a choileanadh le bhith ag àrdachadh èifeachdas còmhraidh KTP-OPO agus a’ leasachadh toradh modúl leusair diode stòr pumpa. A rèir toradh na deuchainn, tha an leusair seo a’ coinneachadh ris an riatanas teòthachd obrach farsaing bho -45 ℃ gu 65 ℃ le coileanadh sàr-mhath, a’ ruighinn an ìre adhartach ann an Sìona.
’S e inneal tomhais astar a th’ ann an inneal-lorg astar laser cuisleach a tha a’ tabhann buannachd cuisle laser a tha air a stiùireadh chun targaid, le buannachdan comas lorg-astar àrd-chruinneas, comas làidir an-aghaidh bacadh agus structar teann. Tha an toradh air a chleachdadh gu farsaing ann an tomhas innleadaireachd agus raointean eile. Tha an dòigh lorg-astar laser cuisleach seo air a chleachdadh gu farsaing ann an cleachdadh tomhas astar fada. Anns an inneal-lorg-astar fad seo, tha e nas fheàrr laser staid-chruaidh le lùth àrd agus ceàrn sgapadh beam beag a thaghadh, a’ cleachdadh teicneòlas suidse-Q gus na cuislean laser nanosecond a thoirt a-mach.
Seo na gluasadan buntainneach ann an inneal-raoin laser cuisleach:
(1) Lorg-raoin laser sàbhailte do shùilean an duine: Tha oscillator paraimeadrach optigeach 1.57um mean air mhean a’ dol an àite suidheachadh an lorg-raoin laser tonn-fhaid 1.06um traidiseanta anns a’ mhòr-chuid de na raointean lorg-raoin.
(2) Lorgadair-astar leusair iomallach beag bìodach le meud beag agus cuideam aotrom.
Le leasachadh ann an coileanadh siostaman lorg is ìomhaighean, tha feum air innealan-tomhais-astar laser iomallach a tha comasach air targaidean beaga de 0.1m² a thomhas thairis air 20km. Mar sin, tha e èiginneach sgrùdadh a dhèanamh air an inneal-tomhais-astar laser àrd-choileanaidh.
Anns na bliadhnachan mu dheireadh, chuir Lumispot Tech oidhirp a-steach do rannsachadh, dealbhadh, cinneasachadh agus reic an leusair staid chruaidh sàbhailte don t-sùil le tonn-fhaid 1.57um le ceàrn sgapadh beam beag agus coileanadh obrachaidh àrd.
O chionn ghoirid, dhealbhaich Lumispot Tech leusair fuaraichte le èadhar le tonn-tonn 1.57um a tha sàbhailte don t-sùil, le cumhachd as àirde agus structar teann, mar thoradh air an iarrtas practaigeach taobh a-staigh rannsachadh air inneal-raoin leusair fad-astar miniichte. Às deidh an deuchainn, sheall an leusair seo cothroman tagraidh farsaing, le coileanadh sàr-mhath, agus comas làidir atharrachadh a rèir na h-àrainneachd fo raon farsaing de theodhachd obrach bho -40 gu 65 ceum Celsius.
Tron cho-aontar a leanas, leis an àireamh stèidhichte de iomradh eile, le bhith a’ leasachadh cumhachd toraidh as àirde agus a’ lughdachadh ceàrn sgapadh a’ ghatha, faodar astar tomhais an inneal-raoin a leasachadh. Mar thoradh air an sin, is e an dà fhactar: luach cumhachd toraidh as àirde agus ceàrn sgapadh a’ ghatha bhig leusair structar teann le gnìomh fuarachadh-adhair am prìomh phàirt a tha a’ co-dhùnadh comas tomhais astar inneal-raoin sònraichte.
Is e am prìomh phàirt ann a bhith a’ toirt a-mach an leusair le tonn-fhaid a tha sàbhailte do shùil an duine an dòigh-obrach oscillator paraimeadrach optigeach (OPO), a’ gabhail a-steach roghainn criostail neo-loidhneach, dòigh maidseadh ìre agus dealbhadh structar a-staigh OPO. Tha roghainn criostail neo-loidhneach an urra ri co-èifeachd neo-loidhneach mòr, stairsneach strì an aghaidh milleadh àrd, feartan ceimigeach is corporra seasmhach agus na dòighean fàis aibidh msaa., bu chòir prìomhachas a thoirt do mhaidseadh ìre. Tagh dòigh maidseadh ìre neo-chudromach le ceàrn gabhail mòr agus ceàrn imeachd beag; Bu chòir do structar cuas an OPO èifeachdas agus càileachd a’ ghatha a thoirt fa-near a rèir dèanamh cinnteach à earbsachd. Lùb atharrachaidh tonn-fhaid toraidh KTP-OPO le ceàrn maidseadh ìre, nuair a tha an θ = 90 °, faodaidh an solas comharra an leusair sàbhailte do shùil an duine a thoirt a-mach gu dìreach. Mar sin, tha an criostal dealbhaichte air a ghearradh air aon taobh, an ceàrn maidseadh a thathar a’ cleachdadh θ = 90 °, φ = 0 °, is e sin, cleachdadh dòigh maidseadh clas, nuair a tha an co-èifeachd neo-loidhneach èifeachdach criostail as motha agus nach eil buaidh sgapadh ann.
Stèidhichte air beachdachadh coileanta air a’ chùis gu h-àrd, còmhla ri ìre leasachaidh an teicneòlais agus an uidheamachd laser dachaigheil gnàthach, is e seo am fuasgladh teicnigeach leasachaidh: Bidh an OPO a’ gabhail ri dealbhadh KTP-OPO dà-chuas taobh a-muigh neo-chritigeach Clas II a tha a’ maidseadh ìre; tha an dà KTP-OPO a’ tuiteam gu dìreach ann an structar tandem gus èifeachdas tionndaidh agus earbsachd laser a leasachadh mar a chithear ann anFigear 1Gu h-àrd.
’S e sreath leusair leth-chonnsachaidh fuarach giùlain a chaidh a leasachadh agus a rannsachadh fhèin a th’ anns an stòr pumpa, le cearcall dleastanais de 2% aig a’ char as motha, cumhachd as àirde 100W airson aon bhàr agus cumhachd obrach iomlan de 12,000W. Bidh am priosam ceàrnach ceart, an sgàthan làn-mheòrachail rèidh agus am polarizer a’ cruthachadh cuas athshondach toraidh ceangailte poilearachd fillte, agus tha am priosam ceàrnach ceart agus am plàta tonn air an cuairteachadh gus an toradh ceangail leusair 1064 nm a tha thu ag iarraidh fhaighinn. ’S e modh modulachaidh Q modulachadh Q electro-optaigeach gnìomhach fo chuideam stèidhichte air criostal KDP.
Figear 1Dà chriostal KTP ceangailte ann an sreath
Anns a’ cho-aontar seo, ’s e Prec an cumhachd obrach as lugha a ghabhas lorg;
Is e Pout an luach toraidh as àirde de chumhachd obrach;
Is e D fosgladh an t-siostaim optaigeach a tha a’ faighinn;
'S e t tar-chuir an t-siostaim optaigeach;
'S e θ ceàrn sgapadh beam sgaoilidh an laser;
'S e r an ìre meòrachaidh den targaid;
'S e A an raon-tarsainn co-ionann ris an targaid;
’S e R an raon tomhais as motha;
'S e σ an co-èifeachd-sùghaidh àileach.
Figear 2Am modúl sreath bàr cumadh bogha tro leasachadh pearsanta,
leis an t-slat criostail YAG sa mheadhan.
AnFigear 2’S e cruachan bàr cumadh bogha a th’ ann, a’ cur slataichean criostail YAG mar mheadhan an leusair taobh a-staigh a’ mhodail, le dùmhlachd de 1%. Gus an contrarrachd eadar gluasad taobhach an leusair agus an sgaoileadh co-chothromach de thoradh an leusair fhuasgladh, chaidh sgaoileadh co-chothromach den raon LD aig ceàrn 120 ceum a chleachdadh. ’S e tonn-fhaid 1064nm a th’ anns an stòr pumpa, dà mhodal bàr sreath lùbte 6000W ann an sreath pumpadh tandem leth-chonnsachaidh. Tha an lùth toraidh 0-250mJ le leud cuisle de mu 10ns agus tricead àrd de 20Hz. Tha cuas fillte air a chleachdadh, agus tha an leusair tonn-fhaid 1.57μm air a thoirt a-mach às deidh criostal neo-loidhneach tandem KTP.
Graf 3An dealbh tomhasach de laser cuisleach tonn-fhaid 1.57um
Graf 4Uidheam sampall laser cuisleach tonn-fhaid 1.57um
Graf 5:Toradh 1.57μm
Graf 6:Èifeachdas tionndaidh stòr a’ phump
Ag atharrachadh tomhas lùth an leusair gus cumhachd toraidh dà sheòrsa tonn-fhaid fa leth a thomhas. A rèir a’ ghrafa a chithear gu h-ìosal, b’ e toradh luach na lùtha an luach cuibheasach ag obair fo 20Hz le ùine obrach 1 mionaid. Nam measg, tha an lùth a chaidh a chruthachadh leis an leusair tonn-fhaid 1.57um ag atharrachadh mar thoradh air a’ cheangal eadar lùth stòr pumpa tonn-fhaid 1064nm. Nuair a tha lùth stòr a’ phumpa co-ionann ri 220mJ, tha lùth toraidh an leusair tonn-fhaid 1.57um comasach air 80mJ a ruighinn, leis an ìre tionndaidh suas ri 35%. Leis gu bheil solas comharra OPO air a chruthachadh fo ghnìomhachd dùmhlachd cumhachd sònraichte de sholas tricead bunaiteach, tha a luach stairsneach nas àirde na luach stairsneach solas tricead bunaiteach 1064 nm, agus bidh a lùth toraidh ag àrdachadh gu luath às deidh don lùth pumpaidh a dhol thairis air luach stairsneach OPO. Tha an dàimh eadar lùth toraidh OPO agus èifeachdas le lùth toraidh solas tricead bunaiteach air a shealltainn san fhigear, às am faicear gum faod èifeachdas tionndaidh an OPO ruighinn suas ri 35%.
Mu dheireadh, faodar toradh cuisle laser tonn-fhaid 1.57μm le lùth nas motha na 80mJ agus leud cuisle laser de 8.5ns a choileanadh. Tha ceàrn sgaolaidh gath laser an toraidh tron leudadair gath laser 0.3mrad. Tha atharrais agus mion-sgrùdadh a’ sealltainn gum faod comas tomhais raoin inneal-raoin laser cuisleach a’ cleachdadh an laser seo a bhith nas àirde na 30km.
| Tonn-fhad | 1570±5nm |
| Tricead Ath-aithris | 20Hz |
| Ceàrn sgapadh gath laser (leudachadh gath) | 0.3-0.6mrad |
| Leud na Cuisle | 8.5ns |
| Lùth Cuisle | 80mJ |
| Uairean Obrach Leantainneach | 5 mionaidean |
| Cuideam | ≤1.2kg |
| Teòthachd Obrach | -40℃~65℃ |
| Teòthachd Stòraidh | -50℃~65℃ |
A bharrachd air a bhith a’ leasachadh an tasgaidh rannsachaidh is leasachaidh teicneòlais fhèin, a’ neartachadh togail sgioba R&D agus a’ leasachadh siostam ùr-ghnàthachaidh R&D teicneòlais, bidh Lumispot Tech cuideachd ag obair gu gnìomhach le ionadan rannsachaidh taobh a-muigh ann an rannsachadh gnìomhachais-oilthigh, agus tha iad air deagh dhàimh co-obrachaidh a stèidheachadh le eòlaichean gnìomhachais ainmeil dachaigheil. Chaidh an teicneòlas bunaiteach agus na prìomh phàirtean a leasachadh gu neo-eisimeileach, chaidh na prìomh phàirtean uile a leasachadh agus a dhèanamh gu neo-eisimeileach, agus chaidh na h-innealan uile a dhèanamh ionadail. Tha Bright Source Laser fhathast a’ luathachadh astar leasachadh teicneòlais agus ùr-ghnàthachaidh, agus cumaidh iad orra a’ toirt a-steach modalan raon-lorg laser sàbhailteachd sùla daonna aig prìs nas ìsle agus nas earbsaiche gus coinneachadh ri iarrtas a’ mhargaidh.
Àm puist: 21 Ògmhios 2023