De réir na meicníochta giniúna éagsúla de léasair infridhearg gearr-tonn, tá trí chineál léasair infridhearg gearr-tonn, eadhon léasair leathsheoltóra, léasair snáithíní agus léasair soladach-stáit.Ina measc, is féidir léasair soladach-stáit a roinnt ina léasair soladach-stáit bunaithe ar chomhshó optúla tonnfhad neamhlíne agus léasair soladach-stáit a ghineann léasair infridhearg gearr-tonn go díreach ó ábhair oibre léasair.
Úsáideann léasair leathsheoltóra ábhair leathsheoltóra mar ábhair oibre léasair, agus déantar tonnfhad an léasair aschuir a chinneadh ag bearna banna na n-ábhar leathsheoltóra.Le forbairt na heolaíochta ábhair, is féidir bannaí fuinnimh ábhair leathsheoltóra a chur in oiriúint do raon níos leithne de thonnfhad léasair trí innealtóireacht banna fuinnimh.Mar sin, is féidir tonnfhaid léasair infridhearg iolracha gearr-tonn a fháil le léasair leathsheoltóra.
is ábhar fosfair é an t-ábhar oibre léasair tipiciúil de léasair leathsheoltóra infridhearg gearr-tonn.Mar shampla, tá tonnfhaid léasair aschuir de 1.55 μm agus 1.625 μm ag léasair leathsheoltóra fosfíd indium le méid cró de 95 μm, agus tá an chumhacht tar éis 1.5 W a bhaint amach.
Úsáideann léasair snáithín snáithín gloine tearcdhópáilte mar mheán léasair agus léasair leathsheoltóra mar fhoinse caidéil.Tá tréithe den scoth aige, mar shampla tairseach íseal, éifeachtacht chomhshó ard, cáilíocht beam aschuir maith, struchtúr simplí, agus ard-iontaofacht.Is féidir leis leas a bhaint freisin as an speictream leathan de radaíocht ian cré-annamh chun léasair snáithíní intunable a fhoirmiú trí eilimintí optúla roghnacha a chur leis mar ghráid sa athshonadóir léasair.Tá léasair snáithíní tar éis éirí mar threoir thábhachtach i bhforbairt na teicneolaíochta léasair.
Léasair 1.Solid-state
Is iad na meáin ghnóthachain léasair soladach-stáit ar féidir leo léasair infridhearg gearr-tonn a ghiniúint go díreach ná criostail agus criadóireacht Er: YAG, agus gloine Er-dhópáilte.Is féidir leis an léasair soladach-stáit atá bunaithe ar chriostail agus criadóireacht Er:YAG aschur go díreach 1.645μm léasair infridhearg gearr-tonn, atá ina láthair te i dtaighde léasair infridhearg gearr-tonn le blianta beaga anuas [3-5].Faoi láthair, tá fuinneamh cuisle na léasair Er: YAG ag baint úsáide as lascadh leictreastatach nó acousto-optach Q tar éis cúpla go deich mJ a bhaint amach, leithead cuisle de na deich ns, agus minicíocht athrá de dheichí go dtí na mílte Hz.Má úsáidtear léasair leathsheoltóra 1.532 μm mar an fhoinse caidéil, beidh buntáistí móra aige i réimse na taiscéalaíochta gníomhach léasair agus na frithbhearta léasair, go háirithe a éifeacht stealth ar fheistí rabhaidh léasair tipiciúil.
Tá struchtúr dlúth, ísealchostas, meáchan éadrom ag léasair gloine Er, agus féadann sé oibriú Q-lasc a bhaint amach.Is é an fhoinse solais is fearr chun léasair infridhearg gearrthonnta a bhrath go gníomhach.Mar sin féin, mar gheall ar cheithre easnaimh na n-ábhar gloine Er: Ar dtús, is é 940 nm nó 976 nm tonnfhad lárnach an speictrim ionsúcháin, rud a fhágann go bhfuil sé deacair caidéalú lampa a bhaint amach;Sa dara háit, tá sé deacair ábhair ghloine Er a ullmhú agus níl sé éasca le méideanna móra a dhéanamh;Sa tríú háit, Er gloine Tá droch-airíonna teirmeacha ag an ábhar, agus níl sé éasca oibriú minicíochta athchleachtach a bhaint amach ar feadh i bhfad, gan trácht ar oibriú leanúnach;ceathrú, níl aon ábhar Q-athrú oiriúnach.Cé gur tharraing an taighde ar léasair infridhearg gearr-tonn atá bunaithe ar ghloine Er aird daoine i gcónaí, mar gheall ar na ceithre chúis thuas, níor tháinig aon táirge amach.Go dtí 1990, le teacht chun cinn barraí léasair leathsheoltóra le tonnfhaid 940 nm agus 980 nm, agus teacht chun cinn ábhar ionsúite sáithithe cosúil le Co2+:MgAl2O4 (aluminate maignéisiam cóbalt-dhópáilte), an dá mhór-scrogall foinse caidéil agus Q-athrú. bhí briste.Tá an taighde ar léasair gloine forbartha go tapa.Go háirithe le blianta beaga anuas, tá modúl léasair gloine Er miniature mo thír, a chomhtháthaíonn foinse caidéil leathsheoltóra, gloine Er agus cuas athshondach, meáchan nach mó ná 10 g, agus tá cumas táirgthe bhaisc bheag de mhodúil buaicchumhachta 50 kW aige.Mar gheall ar droch-fheidhmíocht theirmeach ábhar gloine Er, áfach, tá minicíocht athrá an mhodúil léasair fós sách íseal.Níl minicíocht léasair an mhodúil 50 kW ach 5 Hz, agus is é 10 Hz an minicíocht léasair uasta den mhodúl 20 kW, nach féidir a úsáid ach amháin in iarratais ar mhinicíocht íseal.
Tá buaicchumhacht suas le meigeavata ag an aschur léasair 1.064 μm ag an léasair bréige Nd:YAG.Nuair a théann solas láidir comhleanúnach den sórt sin trí roinnt ábhar speisialta, tá a fhótóin scaipthe go neamhleaisteach ar mhóilíní an ábhair, is é sin, déantar na fótóin a ionsú agus a tháirgeadh fótóin sách íseal-minicíochta.Tá dhá chineál substaintí ann ar féidir leis an éifeacht chomhshó minicíochta seo a bhaint amach: is criostail neamhlíneach é ceann amháin, mar shampla KTP, LiNbO3, etc.;is gás ardbhrú ar nós H2 an ceann eile.Cuir iad sa chuas athshondach optúil chun oscillator paraiméadrach optúil (OPO) a dhéanamh.
Tagraíonn OPO bunaithe ar ghás ardbhrú de ghnáth d'oscillator paraiméadrach éadrom scaipthe Raman.Déantar an solas caidéil a ionsú go páirteach agus gineann sé tonn solais íseal-minicíochta.Úsáideann an léasair Raman aibí léasair 1.064 μm chun gás ardbhrú H2 a chaidéil chun léasair infridhearg gearr-tonn 1.54 μm a fháil.
PICTIÚR 1
Is é an t-iarratas tipiciúil de chóras GV infridhearg gearrtonn ná íomháú fad-achair san oíche.Ba cheart go mbeadh an soilsiú léasair ina léasair infridhearg gearr-tonn gearr-pulse le buaicchumhacht ard, agus ba cheart go mbeadh a mhinicíocht athrá comhsheasmhach le minicíocht fráma an cheamara strobed.De réir stádas reatha léasair infridhearg gearr-tonn sa bhaile agus thar lear, is iad léasair dé-óid-phumpáilte Er: YAG agus léasair soladach-stáit 1.57 μm atá bunaithe ar OPO na roghanna is fearr.Ní mór fós feabhas a chur ar mhinicíocht athrá agus buaicchumhacht an léasair gloine Er miniature.3.Léasair infridhearg gearrtonn a chur i bhfeidhm i bhfrith-thaiscéalaíocht fhótaileictreach
Is é croílár an fhrith-thaispeántais léasair infridhearg gearr-tonn ná trealamh taiscéalaíochta optoelectronic an namhaid atá ag obair sa bhanna infridhearg gearr-tonn le bíomaí léasair infridhearg gearr-tonn a ionradaíocht, ionas gur féidir leis faisnéis sprioc mícheart a fháil nó nach féidir leis oibriú de ghnáth, nó fiú. déantar damáiste don bhrathadóir.Tá dhá mhodh tipiciúil frith-thaispeántais léasair infridhearg gearr-tonn ann, is iad sin an t-achar isteach ar mheabhlaireacht ar an raon aimsitheoir léasair atá sábháilte don tsúil dhaonna agus an damáiste faoi chois don cheamara infridhearg gearr-tonn.
1.1 Cianchur isteach mheabhlaireachta ar aimsitheoir raon léasair sábháilteachta súl daonna
Tiontaíonn an t-aimsitheoir raon léasair bíogach an fad idir an sprioc agus an sprioc de réir eatramh ama na bíge léasair ag dul siar agus amach idir an pointe seolta agus an sprioc.Má fhaigheann an brathadóir raon-aimsitheoir bíoga léasair eile sula sroicheann comhartha macalla frithchaite an sprice an pointe seolta, stopfaidh sé an t-am, agus níl an t-achar comhshóite ná fad iarbhír an sprice, ach níos lú ná fad iarbhír an sprice.Fad bréagach, a bhaineann amach an cuspóir a mheabhlaireachta fad an raon aimsitheoir.Maidir le haimsitheoirí raon léasair atá sábháilte don tsúil, is féidir léasair chuisle infridhearg gearrthonnta den tonnfhad céanna a úsáid chun cian-idirghabháil mheabhlaireachta a chur i bhfeidhm.
Insamhladh an léasair a chuireann isteach an t-achar isteach sa raon aimsitheoir frithchaitheamh idirleata an sprioc go dtí an léasair, agus mar sin tá buaicchumhacht an léasair an-íseal, ach ba cheart an dá choinníoll seo a leanas a chomhlíonadh:
1) Caithfidh tonnfhad an léasair a bheith mar an gcéanna le tonnfhad oibre an imscrúdaitheora idirghabhála.Tá scagaire trasnaíochta suiteáilte os comhair an bhrathadóir raon, agus tá an bandaleithead an-chúng.Ní féidir le léasair a bhfuil tonnfhaid acu seachas an tonnfhad oibre dromchla fóta-íogair an bhrathadóra a bhaint amach.Ní féidir fiú na léasair 1.54 μm agus 1.57 μm le tonnfhaid comhchosúla cur isteach ar a chéile.
2) Caithfidh an minicíocht athrá léasair a bheith ard go leor.Ní fhreagraíonn an brathadóir raon-aimsitheoir don chomhartha léasair a dhromchla fóta-íogair a bhaint amach ach amháin nuair a dhéantar an raon a thomhas.Chun cur isteach éifeachtach a bhaint amach, ba chóir go mbeadh an chuisle trasnaíochta ar a laghad brú isteach sa gheata raon aimsitheoir 2 go 3 bíoga.Tá an geata raon is féidir a bhaint amach faoi láthair ar an ord μs, agus mar sin ní mór go mbeadh minicíocht ard athrá ag an léasair cur isteach.Agus spriocfhad 3 km á ghlacadh mar shampla, is é 20 μs an t-am a theastaíonn don léasair dul siar agus amach uair amháin.Má chuirtear isteach ar a laghad 2 bíoga, caithfidh minicíocht athrá an léasair 50 kHz a bhaint amach.Más é 300 m íosraon an aimsitheoir raon léasair, ní féidir le minicíocht athrá an jammer a bheith níos ísle ná 500 kHz.Ní féidir ach léasair leathsheoltóra agus léasair snáithíní ráta athrá chomh hard sin a bhaint amach.
1.2 Trasnaíocht faoi chois agus damáiste do cheamaraí infridhearga gearrthonnta
Mar chroí-chomhpháirt an chórais íomháithe infridhearg gearr-tonn, tá raon dinimiciúil cumhachta optúla freagartha teoranta ag an gceamara infridhearg gearr-tonn dá bhrathadóir eitleán fócasach InGaAs.Má sháraíonn an chumhacht optúil teagmhasach teorainn uachtarach an raon dinimiciúil, tarlóidh sáithiúchán, agus ní féidir leis an brathadóir gnáth-íomháú a dhéanamh.Cumhacht níos airde Déanfaidh an léasair damáiste buan don bhrathadóir.
Tá léasair leathsheoltóra buaic-chumhachta leanúnach agus íseal agus léasair snáithíní le minicíocht ard athrá oiriúnach le haghaidh cur isteach leanúnach faoi chois ar cheamaraí infridhearg gearr-tonn.Ionradaigh an ceamara infridhearg gearrthoinne go leanúnach le léasair.Mar gheall ar éifeacht comhdhlúthaithe mór-mhéadaithe an lionsa optúla, tá an limistéar a shroich an láthair idirleata léasair ar eitleán fócasach InGaAs sáithithe go mór, agus mar sin ní féidir é a íomháú de ghnáth.Ach amháin tar éis an ionradaíocht léasair a stopadh ar feadh tréimhse ama, is féidir leis an fheidhmíocht íomháithe filleadh ar an ngnáth de réir a chéile.
De réir thorthaí na mblianta fada taighde agus forbartha ar tháirgí frithbhearta gníomhacha léasair sna bannaí infheicthe agus gar-infridhearg agus tástálacha éifeachtúlachta damáiste allamuigh iolracha, ní féidir ach léasair ghearr-bhulse le buaicchumhacht meigeavata agus níos airde a bheith ina chúis le damáiste do-aisiompaithe don teilifís. ceamaraí achar ciliméadar ar shiúl.damáiste.Cibé an féidir an éifeacht damáiste a bhaint amach, is é buaicchumhacht an léasair an eochair.Chomh fada agus a bhíonn an buaicchumhacht níos airde ná an tairseach damáiste braite, is féidir le cuisle amháin damáiste a dhéanamh don bhrathadóir.Ó thaobh deacracht dearadh léasair, diomailt teasa agus tomhaltas cumhachta, ní gá go n-éireodh le minicíocht athrá an léasair ráta fráma an cheamara nó fiú níos airde, agus is féidir le 10 Hz go 20 Hz freastal ar iarratais chomhrac iarbhír.Ar ndóigh, ní haon eisceacht iad ceamaraí infridhearg gearrthoinne.
Áirítear le brathadóirí eitleáin fócais InGaAs CCDanna um thuamáil leictreon atá bunaithe ar fhótacatóidí imirce leictreon InGaA/InP agus CMOS a forbraíodh níos déanaí.Tá a gcuid tairseacha sáithiúcháin agus damáiste san ord céanna méide le CCD/CMOS Si-bhunaithe, ach níl brathadóirí bunaithe ar InGaAs/InP faighte fós.Sonraí tairseach sáithiúcháin agus damáiste CCD/COMS.
De réir stádas reatha na léasair infridhearg gearrtonn sa bhaile agus thar lear, is é an léasair soladstaide minicíochta athchleachtach 1.57 μm bunaithe ar OPO an rogha is fearr fós maidir le damáiste léasair do CCD/COMS.A fheidhmíocht treá atmaisféarach ard agus cumhacht buaic ard léasair cuisle gearr Is léir go bhfuil clúdach an láthair solais agus na tréithe éifeachtacha bíog aonair le haghaidh cumhacht marú bog an chórais optoelectronic fad-achair atá feistithe le ceamaraí infridhearg gearrthonnta.
2 .Conclúid
Tá tarchur ard atmaisféir ag léasair gearrthonnta infridhearg le tonnfhaid idir 1.1 μm agus 1.7 μm agus cumas láidir chun dul isteach i gcoill, báisteach, sneachta, deatach, gaineamh agus deannach.Tá sé dofheicthe do threalamh fís oíche íseal-éadrom traidisiúnta.Tá an léasair sa bhanna 1.4 μm go 1.6 μm sábháilte don tsúil dhaonna, agus tá gnéithe sainiúla aige cosúil le brathadóir aibí le tonnfhad buaicfhreagartha sa raon seo, agus tá sé tar éis éirí mar threoir forbartha tábhachtach d'iarratais mhíleata léasair.
Déanann an páipéar seo anailís ar shaintréithe teicniúla agus ar status quo ceithre léasair infridhearg tipiciúil gearr-tonn, lena n-áirítear léasair leathsheoltóra fosfair, léasair snáithíní Er-dhópáilte, Léasair soladach-staid Er-dhópáilte, agus léasair soladach-stáit bunaithe ar OPO, agus déantar achoimre ar an úsáid a bhaintear as. de na léasair infridhearg gearrthoinne seo i dtaiscéalaíocht ghníomhach fhótaileictreach.Feidhmchláir tipiciúla i bhfrith-thaiscéalaíocht.
1) Úsáidtear léasair leathsheoltóra fosfair minicíochta ard-athrá ardmhinicíochta fosfair leanúnach agus íseal-chumhachta buaic agus léasair snáithíní Er-dhópáilte go príomha le haghaidh soilsiú cúnta le haghaidh faireachas stealth fad-achair agus dírithe ar an oíche agus cosc a chur ar chur isteach ar cheamaraí infridhearga gearr-tonn an namhaid.Is foinsí solais iontacha iad Léasair leathsheoltóra fosfair gearr-bhulse ard-athrá agus léasair snáithíní Er-dhópáilte freisin le haghaidh raon sábháilteachta súl córais il-pulse, radar íomháithe scanadh léasair agus trasnaíocht mheabhlaireachta achar aimsitheoir léasair sábháilteachta súl.
2) Léasair soladach-stáit bunaithe ar OPO le ráta athrá íseal ach le buaicchumhacht meigeavata nó fiú deich meigeavata, is féidir iad a úsáid go forleathan i radair íomháithe flash, breathnóireacht geata léasair fad-achair ar an oíche, damáiste léasair infridhearg gearr-tonn agus modh traidisiúnta súile daonna iargúlta Raon sábháilteachta.
3) Tá an léasair gloine Er miniature ar cheann de na treoracha is mó fáis de léasair infridhearg gearr-tonn le blianta beaga anuas.Is féidir na leibhéil minicíochta cumhachta agus athrá reatha a úsáid i mion-aimseoirí raon léasair sábháilteachta súl.Le himeacht ama, a luaithe a shroicheann an buaicchumhacht an leibhéal meigeavata, is féidir é a úsáid le haghaidh radair íomháithe splanc, breathnóireacht gating léasair, agus damáiste léasair do cheamaraí infridhearg gearrtonn.
4) Is é an léasair Er:YAG dé-phumpáilte a fholaíonn an gléas rabhaidh léasair an treo forbartha príomhshrutha de léasair infridhearg ard-chumhachta gearrthonnta.Tá cumas feidhmithe iontach aige i splanc-ludar, breathnóireacht geataí léasair fad-achair san oíche, agus damáiste léasair.
Le blianta beaga anuas, toisc go bhfuil ceanglais níos airde agus níos airde ag córais arm maidir le comhtháthú na gcóras optoelectronic, tá an trealamh léasair beag agus éadroma tar éis éirí mar threocht dosheachanta i bhforbairt trealaimh léasair.Léasair leathsheoltóra, léasair snáithíní agus léasair miniature le méid beag, meáchan éadrom agus tomhaltas ísealchumhachta Tá léasair gloine Er tar éis éirí mar phríomhshrutha d'fhorbairt léasair infridhearg gearr-tonn.Go háirithe, tá cumas iarratais iontach ag léasair snáithíní le dea-chaighdeán bhíoma maidir le soilsiú cúnta oíche, faireachas agus aidhm stealth, scanadh lidar íomháithe, agus trasnaíocht faoi chois léasair.Mar sin féin, tá cumhacht / fuinneamh na dtrí chineál léasair bheaga agus éadroma seo íseal go ginearálta, agus ní féidir iad a úsáid ach le haghaidh roinnt feidhmeanna taiscéalaíochta gearr-raoin, agus ní féidir leo freastal ar riachtanais taiscéalaíochta fadraoin agus frith-thaiscéalaíochta.Mar sin, is é fócas na forbartha ná an chumhacht/fuinneamh léasair a mhéadú.
Tá dea-chaighdeán bhíoma agus buaicchumhacht ard ag léasair soladach-stáit bunaithe ar OPO, agus tá a gcuid buntáistí i bhfaireachán fad-achair, radar íomháithe splanc agus damáiste léasair fós an-soiléir, agus ba cheart an fuinneamh aschuir léasair agus minicíocht athrá léasair a mhéadú tuilleadh. .Maidir le léasair Er:YAG dé-phumpáilte, má mhéadaítear an fuinneamh bíge agus an leithead bíge á chomhbhrú tuilleadh, beidh sé mar an rogha is fearr do léasair soladachstaid OPO.Tá buntáistí aige maidir le breathnóireacht fad-achair, radar íomháithe splanc, agus damáiste léasair.Cumas iarratais iontach.
Tuilleadh faisnéise faoi tháirgí, is féidir leat cuairt a thabhairt ar ár láithreán gréasáin:
https://www.erbiumtechnology.com/
R-phost:devin@erbiumtechnology.com
WhatsApp: +86-18113047438
Facs: +86-2887897578
Cuir: Uimh.23, bóthar Chaoyang, Xihe sráide, Longquanyi distrcit, Chengdu, 610107, an tSín.
Am Nuashonraithe: Mar-02-2022
