Samkvæmt mismunandi kynslóðarbúnaði fyrir stuttbylgju innrauða leysir eru þrjár gerðir af stuttbylgju innrauðum leysir, nefnilega hálfleiðara leysir, trefja leysir og solid-state leysir.Meðal þeirra er hægt að skipta solid-state leysis í solid-state leysir sem byggjast á sjónrænum ólínulegri bylgjulengdarbreytingu og solid-state leysira sem mynda beint stuttbylgju innrauða leysigeisla úr leysiefni.
Hálfleiðara leysir nota hálfleiðara efni sem leysir vinnuefni, og úttak leysir bylgjulengd er ákvörðuð af band bili hálfleiðara efni.Með þróun efnisfræðinnar er hægt að sníða orkubönd hálfleiðaraefna að fjölbreyttari leysibylgjulengdum með orkubandaverkfræði.Þess vegna er hægt að fá margar stuttbylgju innrauðar leysibylgjulengdir með hálfleiðara leysi.
Dæmigert leysirvinnsluefni fyrir stuttbylgju innrauða hálfleiðara leysir er fosfórefni.Til dæmis hefur indíum fosfíð hálfleiðara leysir með ljósopsstærð 95 μm úttaksleysisbylgjulengdir 1,55 μm og 1,625 μm og aflið hefur náð 1,5 W.
Trefjaleysir notar sjaldgæfa jörð-dópaða glertrefja sem leysimiðil og hálfleiðara leysir sem dælugjafa.Það hefur framúrskarandi eiginleika eins og lágan þröskuld, mikil umbreytingarskilvirkni, góð framleiðsla geisla gæði, einföld uppbygging og hár áreiðanleiki.Það getur einnig nýtt sér breitt litróf sjaldgæfra jarðar jóngeislunar til að mynda stillanlegan trefjaleysi með því að bæta við sértækum sjónþáttum eins og ristum í leysirómanum.Trefjaleysir hafa orðið mikilvæg stefna í þróun leysitækni.
1. Solid-state leysir
Fast-ástand leysir ávinningsmiðlar sem geta beint framleitt stuttbylgju innrauða leysigeisla eru aðallega Er: YAG kristallar og keramik, og Er-dópað gler.Solid-state leysirinn byggður á Er:YAG kristal og keramik getur beint út 1.645μm stuttbylgju innrauða leysir, sem er heitur reitur í rannsóknum á stuttbylgju innrauðum leysir undanfarin ár [3-5].Sem stendur hefur púlsorka Er: YAG leysira sem nota raf- eða hljóðsjónræn Q-rofi náð nokkrum til tugum mJ, púlsbreidd upp á tugi ns og endurtekningartíðni tugir til þúsunda Hz.Ef 1.532 μm hálfleiðara leysir er notaður sem dælugjafi, mun það hafa mikla kosti á sviði leysirvirkrar könnunar og leysir mótvægisaðgerða, sérstaklega laumuáhrif hans á dæmigerð leysiviðvörunartæki.
Er gler leysir hefur samninga uppbyggingu, litlum tilkostnaði, léttum þyngd og getur gert sér grein fyrir Q-switched aðgerð.Það er ákjósanlegur ljósgjafi fyrir virka greiningu á stuttbylgju innrauðum leysi.Hins vegar, vegna fjögurra galla Er glerefna: Í fyrsta lagi er miðbylgjulengd frásogsrófsins 940 nm eða 976 nm, sem gerir lampadælingu erfitt að ná;Í öðru lagi er undirbúningur Er glerefna erfiður og það er ekki auðvelt að gera stórar stærðir;Í þriðja lagi, Er gler Efnið hefur lélega hitauppstreymi eiginleika, og það er ekki auðvelt að ná endurteknum tíðniaðgerðum í langan tíma, hvað þá stöðuga notkun;í fjórða lagi er ekkert viðeigandi Q-switch efni.Þrátt fyrir að rannsóknir á stuttbylgju innrauðum leysir byggðum á Er gleri hafi alltaf vakið athygli fólks, vegna ofangreindra fjögurra ástæðna, hefur engin vara komið út.Fram til ársins 1990, með tilkomu hálfleiðara leysistanga með bylgjulengdum 940 nm og 980 nm, og tilkomu mettaðra frásogsefna eins og Co2+:MgAl2O4 (kóbalt-dópað magnesíumaluminat), tveir helstu flöskuhálsar dælugjafa og Q-switch. voru brotnar.Rannsóknir á glerleysistækjum hafa þróast hratt.Sérstaklega á undanförnum árum, er lítill Er gler leysieining í landinu, sem samþættir hálfleiðara dælugjafa, Er gler og resonant hola, vegur ekki meira en 10 g og hefur litla lotuframleiðslugetu upp á 50 kW hámarksafleiningar.Hins vegar, vegna lélegrar hitauppstreymis á Er glerefni, er endurtekningartíðni leysieiningarinnar enn tiltölulega lág.Lasertíðni 50 kW einingarinnar er aðeins 5 Hz og hámarks leysitíðni 20 kW einingarinnar er 10 Hz, sem aðeins er hægt að nota í lágtíðni.
1.064 μm leysir framleiðsla Nd:YAG púlsleysisins hefur hámarksafl allt að megawött.Þegar svo sterkt samhangandi ljós fer í gegnum einhver sérstök efni dreifast ljóseindir þess óteygjanlega á sameindir efnisins, það er að segja ljóseindir frásogast og mynda tiltölulega lágtíðni ljóseindir.Það eru tvær tegundir efna sem geta náð þessum tíðnibreytingaráhrifum: önnur eru ólínulegir kristallar, eins og KTP, LiNbO3, osfrv.;hitt er háþrýstigas eins og H2.Settu þau í ljósómunarholið til að mynda optical parametric oscillator (OPO).
OPO byggt á háþrýstigasi vísar venjulega til örvaðs Raman-dreifingarljóss parametric oscillator.Dæluljósið frásogast að hluta og myndar lágtíðni ljósbylgju.Þroskaður Raman leysirinn notar 1,064 μm leysir til að dæla háþrýstigasi H2 til að fá 1,54 μm stuttbylgju innrauðan leysi.
MYND 1
Dæmigerð notkun á stuttbylgju innrauða GV kerfi er langtímamyndataka á nóttunni.Geislaljósið ætti að vera stutt-púls stuttbylgju innrauður leysir með hátt hámarksafl og endurtekningartíðni hans ætti að vera í samræmi við rammatíðni strobed myndavélarinnar.Samkvæmt núverandi stöðu stuttbylgju innrauðra leysira heima og erlendis eru díóðdældir Er: YAG leysir og OPO-undirstaða 1,57 μm solid-state leysir besti kosturinn.Enn þarf að bæta endurtekningartíðni og hámarksafl örlítið Er glerleysis.3.Notkun stuttbylgju innrauðs leysir í ljósrafmagnsvörn gegn njósnum
Kjarninn í stuttbylgju innrauðum leysigeislavörn gegn njósnum er að geisla sjónrænan njósnabúnað óvinarins sem vinnur á stuttbylgju innrauða bandinu með stuttbylgju innrauðum leysigeislum, þannig að hann geti fengið rangar miðaupplýsingar eða geti ekki virkað eðlilega, eða jafnvel skynjarinn er skemmdur.Það eru tvær dæmigerðar stuttbylgju innrauða leysir gegn njósnunaraðferðir, nefnilega fjarlægðarblekkingartruflanir á leysirfjarmælismæli sem er öruggur fyrir augað og bælingarskemmdir á stuttbylgju innrauðu myndavélinni.
1.1 Fjarlægðarblekkingartruflanir á öryggisleysisfjarlægðarmæli manna auga
Púlslausi leysirfjarmælirinn breytir fjarlægðinni milli skotmarks og skotmarks með tímabili leysispúlsins sem fer fram og til baka á milli skotpunkts og skotmarks.Ef fjarlægðarskynjarinn fær aðra leysipúlsa áður en endurvarpað bergmálsmerki skotmarksins nær skotpunkti mun hann hætta tímasetningu og umreiknuð fjarlægð er ekki raunveruleg fjarlægð marksins heldur minni en raunveruleg fjarlægð marksins.Fölsk fjarlægð, sem nær þeim tilgangi að blekkja fjarlægð fjarlægðarmælisins.Fyrir augnörugga leysirfjarlægðarmæla er hægt að nota stuttbylgju innrauða púls leysira með sömu bylgjulengd til að innleiða fjarlægðarblekkingartruflanir.
Laserinn sem útfærir fjarlægðarblekkingartruflun fjarlægðarmælisins líkir eftir dreifðri endurkasti marksins að leysinum, þannig að hámarksaflið leysisins er mjög lágt, en eftirfarandi tvö skilyrði ættu að vera uppfyllt:
1) Laserbylgjulengd verður að vera sú sama og vinnubylgjulengd truflaða fjarlægðarmælisins.Truflasía er sett fyrir framan fjarlægðarskynjarann og bandbreiddin er mjög þröng.Leysar með aðra bylgjulengd en vinnubylgjulengd geta ekki náð ljósnæmu yfirborði skynjarans.Jafnvel 1,54 μm og 1,57 μm leysir með svipaða bylgjulengd geta ekki truflað hver annan.
2) Endurtekningartíðni leysisins verður að vera nógu há.Fjarlægðarskynjarinn bregst aðeins við því að leysimerkið nær ljósnæmu yfirborði þess þegar fjarlægðin er mæld.Til að ná fram áhrifaríkri truflun ætti truflunarpúlsinn að minnsta kosti að kreista 2 til 3 púlsa inn í bylgjuhlið fjarlægðarmælisins.Sviðshliðið sem hægt er að ná í augnablikinu er af stærðargráðunni μs, þannig að truflandi leysirinn verður að hafa háa endurtekningartíðni.Tökum markvegalengd upp á 3 km sem dæmi, tíminn sem þarf til að leysirinn fari einu sinni fram og til baka er 20 μs.Ef að minnsta kosti 2 púlsar eru slegnir inn verður endurtekningartíðni leysisins að ná 50 kHz.Ef lágmarkssvið leysifjarlægðarmælisins er 300 m, má endurtekningartíðni jammers ekki vera lægri en 500 kHz.Aðeins hálfleiðara leysir og trefja leysir geta náð svo háum endurtekningartíðni.
1.2 Bældutruflanir og skemmdir á stuttbylgju innrauðum myndavélum
Sem kjarnahluti innrauða stuttbylgjumyndakerfisins hefur stuttbylgju innrauða myndavélin takmarkað kraftsvið af sjónrænu svörunarsviði InGaAs brenniplansskynjarans.Ef aðfallandi ljósafl fer yfir efri mörk hreyfisviðsins mun mettun eiga sér stað og skynjarinn getur ekki framkvæmt venjulega myndgreiningu.Meiri kraftur Leysirinn mun valda varanlegum skemmdum á skynjaranum.
Stöðugir og lágt hámarksafl hálfleiðara leysir og trefja leysir með hár endurtekningartíðni eru hentugur fyrir samfellda bælingu truflun skammbylgju innrauðra myndavéla.Geislaðu stuttbylgju innrauða myndavélina stöðugt með leysi.Vegna mikillar stækkunarþéttingaráhrifa sjónlinsunnar er svæðið sem leysir dreifði bletturinn nær á InGaAs brenniplanið mjög mettaður og því er ekki hægt að mynda venjulega.Aðeins eftir að leysigeislunin er stöðvuð í nokkurn tíma getur myndaframmistaðan smám saman farið í eðlilegt horf.
Samkvæmt niðurstöðum margra ára rannsókna og þróunar á leysivirkum mótvægisvörum í sýnilegu og nær-innrauðu böndunum og margfeldisprófunum á sviði skaða á skilvirkni, geta aðeins stuttpúls leysir með hámarksafli megavötta og yfir valdið óafturkræfum skemmdum á sjónvarpi myndavélar í kílómetra fjarlægð.skemmdir.Hvort hægt sé að ná skaðaáhrifum er hámarksafl leysisins lykillinn.Svo lengi sem hámarksaflið er hærra en skaðamörk skynjarans getur einn púls skemmt skynjarann.Frá sjónarhóli leysishönnunarerfiðleika, hitaleiðni og orkunotkunar þarf endurtekningartíðni leysisins ekki endilega að ná rammatíðni myndavélarinnar eða jafnvel hærri og 10 Hz til 20 Hz getur mætt raunverulegum bardagaforritum.Auðvitað eru stuttbylgju innrauðar myndavélar engin undantekning.
InGaAs brenniplansskynjarar innihalda CCD sem byggjast á InGaAs/InP rafeindaflutningsljóskatóðum og CMOS sem þróað var síðar.Mettunar- og skaðaþröskuldar þeirra eru í sömu stærðargráðu og Si-undirstaða CCD/CMOS, en InGaAs/InP-undirstaða skynjara hafa ekki enn fengist.Mettun og skaðaþröskuldsgögn CCD/COMS.
Samkvæmt núverandi stöðu stuttbylgju innrauðra leysira heima og erlendis, er 1,57 μm endurtekinn tíðni solid-state leysir byggt á OPO enn besti kosturinn fyrir leysir skemmdir á CCD/COMS.Mikil skarpskyggni þess í andrúmsloftinu og hámarksafl stutt púls leysir. Ljósbletturinn og áhrifarík einkenni eins púls eru augljós fyrir mjúkan drápskraft langlínuljósakerfisins sem búið er stuttbylgju innrauðum myndavélum.
2 .Niðurstaða
Stutbylgju innrauðir leysir með bylgjulengd á milli 1,1 μm og 1,7 μm hafa mikla flutningsgetu í andrúmsloftinu og sterka getu til að komast í gegnum þoku, rigningu, snjó, reyk, sand og ryk.Það er ósýnilegt hefðbundnum nætursjónbúnaði með lítilli birtu.Laserinn á 1,4 μm til 1,6 μm bandinu er öruggur fyrir mannsauga og hefur sérkenni eins og þroskaðan skynjara með hámarkssvörunarbylgjulengd á þessu sviði og hefur orðið mikilvæg þróunarstefna fyrir hernaðaraðgerðir leysir.
Þessi grein greinir tæknilega eiginleika og stöðu fjögurra dæmigerðra stuttbylgju innrauðra leysira, þar á meðal fosfór hálfleiðara leysira, Er-dópaðir trefjaleysis, Er-dópaðir solid-state leysir og OPO byggðir solid-state leysir, og dregur saman notkunina af þessum stuttbylgju innrauða leysigeislum í ljósvirkri könnun.Dæmigert forrit í and-könnun.
1) Stöðugir og lágt hámarksafl háendurtekningartíðni fosfór hálfleiðara leysir og Er-doped trefja leysir eru aðallega notaðir til viðbótarlýsingu fyrir langlínueftirlit með laumuspili og miða að nóttu og bæla truflun á stuttbylgju innrauða myndavélar óvinarins.Háendurteknir skammpúls fosfór hálfleiðara leysir og Er-dópaðir trefja leysir eru einnig tilvalin ljósgjafi fyrir fjölpúlsa kerfi augnöryggissvið, leysir skönnun mynd ratsjá og augn öryggi leysir fjarlægðarmælir fjarlægð blekkingartruflanir.
2) OPO-undirstaða solid-state leysir með lágan endurtekningarhraða en hámarksafl upp á megavött eða jafnvel tíu megavött er hægt að nota mikið í flassmyndaratsjá, langtíma leysigáttathugun á nóttunni, skammbylgju innrauða leysir skemmdir og hefðbundin stilling fjarstýrð mannsaugu Öryggisleysissvið.
3) Litla Er gler leysirinn er einn af ört vaxandi áttum fyrir stuttbylgju innrauða leysigeisla undanfarin ár.Hægt er að nota núverandi afl- og endurtekningartíðnistig í litlum öryggisleysisfjarlægðarmælum fyrir augu.Með tímanum, þegar hámarksaflið hefur náð megavattastigi, er hægt að nota það fyrir flassmyndatökuradar, leysigáttathugun og leysiskemmdir á stuttbylgju innrauðum myndavélum.
4) Díóða-dælt Er:YAG leysir sem felur leysiviðvörunarbúnaðinn er almenn þróunarstefna hástyrks stuttbylgju innrauðs leysis.Það hefur mikla notkunarmöguleika í flass-lidar, leysigáttathugun í langri fjarlægð á nóttunni og leysiskemmdir.
Á undanförnum árum, þar sem vopnakerfi hafa meiri og meiri kröfur um samþættingu ljóskerfa, hefur lítill og léttur leysibúnaður orðið óumflýjanleg þróun í þróun leysibúnaðar.Hálfleiðara leysir, trefja leysir og smá leysir með litlum stærð, léttri þyngd og lítilli orkunotkun Er gler leysir hafa orðið almenn stefna í þróun stuttbylgju innrauðra leysira.Einkum hafa trefjaleysir með góðum geislagæðum mikla notkunarmöguleika í næturlýsingu, laumueftirliti og miðun, skönnun á myndgreiningu lidar og leysibælingartruflunum.Hins vegar er afl/orka þessara þriggja tegunda af litlum og léttum leysigeislum almennt lágt, og er aðeins hægt að nota í sumum skammdrægum könnunartækjum og geta ekki uppfyllt þarfir langdrægra könnunar og gagnkönnunar.Þess vegna er áhersla þróunarinnar að auka leysikraftinn/orkuna.
OPO-undirstaða solid-state leysir hafa góð geislafæði og hámarksafl, og kostir þeirra í langlínueftirliti, flassmyndaratsjá og leysiskemmdum eru enn mjög augljósir, og leysir úttaksorka og endurtekningartíðni leysis ætti að auka enn frekar. .Fyrir díóðdælda Er:YAG leysira, ef púlsorkan er aukin á meðan púlsbreiddin er þjappað frekar saman, verður það besti kosturinn við OPO solid-state leysira.Það hefur kosti í langlínueftirliti, flassmyndaratsjá og leysiskemmdum.Miklir umsóknarmöguleikar.
Frekari upplýsingar um vörur, þú getur komið til að heimsækja vefsíðu okkar:
https://www.erbiumtechnology.com/
Tölvupóstur:devin@erbiumtechnology.com
WhatsApp: +86-18113047438
Fax: +86-2887897578
Bæta við: No.23, Chaoyang road, Xihe street, Longquanyi distrcit, Chengdu, 610107, Kína.
Uppfærslutími: Mar-02-2022
