Застосування 1550 нм одночастотного перебудовуваного волоконного лазера
2021-09-01
Одночастотні волоконні лазери мають унікальні властивості, такі як надвузька ширина лінії, регульована частота, надвелика довжина когерентності та наднизький рівень шуму. Технологія FMCW на мікрохвильовому радарі може використовуватися для надвисокоточного когерентного виявлення цілей на наддалекій відстані. Змініть притаманні ринку концепції оптоволоконного датчика, лідару та лазерного визначення дальності та продовжуйте до кінця здійснювати революцію в області застосування лазерів.
Застосування в оптичному волоконному зондуванні: Волоконні лазери з надвузькою шириною лінії можна застосовувати до розподілених волоконних систем зондування для виявлення, локалізації та класифікації цілей на відстані до 10 кілометрів. Його основним принципом застосування є технологія безперервної хвилі з частотною модуляцією (FMCW), яка може забезпечити недорогий, повністю розподілений датчик безпеки для атомних електростанцій, нафто-/газопроводів, військових баз і кордонів національної оборони. У технології FMCW вихідна частота лазера постійно змінюється навколо своєї центральної частоти, і частина лазерного світла поєднується в еталонному плечі з фіксованою відбивною здатністю. У гетеродинній когерентній системі виявлення опорне плече діє як локальне коливання. Роль LO (LO). В якості датчика виступає ще одне дуже довге оптичне волокно, див. малюнок 2. Лазерне світло, відбите від чутливого волокна, змішується з еталонним світлом від гетеродина для отримання частоти оптичних ударів, яка відповідає різниці в часі затримки, яку він має. досвідчений. Віддалену інформацію про чутливе волокно можна отримати, вимірюючи частоту биття фотоструму на аналізаторі спектру. Розподілене відбиття на чутливому волокні може бути найпростішим зворотним розсіюванням Релея. Завдяки цій технології когерентного виявлення можна легко виявити сигнали з чутливістю до -100 дБ. У той же час, оскільки сигнал удару фотоструму пропорційний відбитому світловому сигналу та потужності опорного світла від гетеродина, а опорне світло також має функцію посилення світлового сигналу, ця технологія датчиків може досягти інший струм. Будь-яка оптоволоконна технологія не може досягти динамічного вимірювання на наддалекі відстані. Зовнішні фактори, які заважають чутливому волокну, такі як тиск, температура, звук і вібрація, безпосередньо впливатимуть на відбите лазерне світло, таким чином реалізуючи виявлення цих зовнішніх середовищ. Однак для будь-якого набору когерентної технологічної системи FMCW найбільш важливою частиною є потреба в джерелі світла з великою довжиною когерентності для досягнення високої просторової точності та великого діапазону вимірювань. Оптична бібліотека комунікації думає те, що думаєте ви, і створює для вас різноманітні ультравузькі волоконні лазери. Ці лазери користуються запатентованою технологією Сполучених Штатів, частота абсолютно одинична, а довжина когерентності може досягати десятків кілометрів, що є найбільш ідеальним джерелом світла в технології FMCW. Волоконний лазер, оснащений оптичною бібліотекою зв’язку, має найбільшу відстань сприйняття – понад 10 кілометрів, тоді як відстань виявлення лазерних діодів DFB на ринку становить лише кілька сотень метрів. Оскільки лише один такий лазер і фотодетектор може відстежувати зміни датчиків на наддальній відстані, система датчиків може оновити поточні стандарти безпеки за дуже низькою ціною, що може бути широко використано в широкому діапазоні застосувань. , Міжміська внутрішня безпека та військові поля.
Лазерна указка та військова дальність: В даний час військова інтегрована платформа ISR (розвідка, спостереження, розвідка) зазвичай оснащена електрооптичною системою візуалізації, яка зазвичай може знімати зображення на великій відстані та точно визначати місцезнаходження невеликих цілей, таких як ракети-носії та танки. Однак, через вплив системи зображення на місцевість, система зазвичай не може передати точне положення цілі на ці командні платформи, щоб направити зброю на ціль. Насправді, військові завжди мали величезний попит на недорогі, наддалекі (кілька сотень кілометрів) і надвисокоточні (менше 1 метра) лазерні цілі індикації/дальності з точки зору систем ISR. . На даний момент відстань вимірювання загального промислового лазерного далекоміра становить 10-20 кілометрів, що обмежено його динамічним діапазоном і чутливістю вимірювання і не може відповідати вимогам військової системи ISR. В даний час більшість лазерних далекомірів засновані на принципі оптичного відбиття імпульсних лазерів у часовій області. Вони складаються з швидких фотодетекторів і простих аналізаторів, які безпосередньо детектують світлові імпульсні сигнали, відбиті від цілі. Точність вимірювання зазвичай становить 1-10 метрів, що обмежується шириною імпульсу лазера (відносно лазерного імпульсу довжиною 3-30 нм). Чим коротший лазерний імпульс, тим вище точність вимірювання, а також значно покращиться пропускна здатність лазерного вимірювання. Це, безсумнівно, збільшить шум виявлення, тим самим зменшуючи динамічну відстань вимірювання. Оскільки сигнал фотоструму лінійно пропорційний енергії відбитого світлового сигналу, ці посилені шуми обмежують чутливість сигналу виявлення. Через це найдовша відстань вимірювання нинішнього військового лазерного далекоміра становить лише 10-20 кілометрів. На основі принципу технології FMCW, волоконний лазер з надвузькою шириною лінії 1550 нм може широко використовуватися для лазерної індикації цілі та лазерної дальності на сотні кілометрів, так що платформу ISR можна побудувати за дуже низькою ціною. Набір лазерної індикації на наддальні відстані складається з лазера, коліматора і приймача, а також аналізатора сигналів. Частота лазера з вузькою шириною лінії лінійно і швидко модулюється. Віддалену інформацію можна отримати шляхом вимірювання світлового сигналу, відбитого від цілі, та змішування опорного світла для створення фотоструму. У системі технології FMCW ширина лінії або довжина когерентності лазера визначає відстань і чутливість вимірювання. Ширина лінії волоконного лазера, яку забезпечує Optical Library Communication, становить всього 2 кГц, що на 2-3 порядки нижче, ніж ширина лінії найкращого напівпровідникового лазера в світі. Ця важлива функція дозволяє досягти лазерної індикації та вимірювання відстані до сотень кілометрів, а точність досягає 1 метра або навіть менше 1 метра. Лазерний індикатор/вимірювальний прилад, виготовлений з цього волоконного лазера, має багато переваг перед більшістю сучасних лазерних індикаторів/вимірювальних приладів на основі імпульсних лазерів, включаючи дуже велику динамічну відстань, дуже високу чутливість вимірювання, а також безпечний для людського ока, малий розмір, легку вагу, стабільний і міцний, простий в установці тощо.
Доплерівський Лідар: Взагалі кажучи, когерентні радарні системи вимагають імпульсних лазерних джерел світла, і для того, щоб генерувати гетеродинний або гомодинний сигнали для доплерівського зондування, ці лазери також повинні працювати на одній частоті. Однак традиційно такі лазери зазвичай складаються з трьох частин: підлазерного, основного лазера та складної схеми керування. Серед них сублазер - це потужний імпульсний лазерний генератор, основний лазер - це малопотужний, але дуже стабільний безперервний лазер, а електронна частина управління в основному використовується для управління та підтримки одночастотних коливань сублазера. . Безсумнівно, що цей традиційний одночастотний імпульсний лазер занадто громіздкий, стикається з великими проблемами в довговічності та надійності, і його неможливо збільшити, оскільки він вимагає частого та клопітка калібрування чутливих дискретних оптичних компонентів. У той же час має бути узгоджено, щоб початковий сигнал від основного лазера міг плавно поєднуватися з допоміжним лазером. Одночастотний, повністю волоконний імпульсний волоконний лазер із модуляцією добротності може задовольнити надпотужну та компактну систему доплерівського лідару. Цей новий лазер може працювати окремо з гетеродинами, він також може мати частотну блокування для імпульсної роботи, а також його можна використовувати як початкове джерело для інжекції лазерів через гетеродин. Відбитий доплерівський зсув частоти можна легко прочитати, перевіривши фотострум, утворений при змішуванні еталонного світла та сигнального світла. Волоконний лазер безперервної хвилі від Optical Library Communication — це ваш ідеальний вихідний лазер. Він має високий ступінь сумісності з нашим повністю волоконним імпульсним волоконним лазером. Всі оптико-електронні прилади інтегровані в невеликий і легкий бокс, який дуже підходить для польових робіт. Завдяки природній хвилеводній структурі волокна, волоконний лазер взагалі не потребує оптичного вирівнювання та регулювання. У той же час, якщо не використовувати комплексне нелінійне перетворення частоти, поточні кристалічні твердотільні лазери зазвичай не можуть безпосередньо виводити довжину хвилі 1550 нм, яка є безпечною для людського ока. Це робить наші волоконні лазери, леговані ербієм, більш привабливими і, таким чином, стає одним з найкращих джерел світла для лідарів.
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
