Sumala sa lain-laing mekanismo sa henerasyon sa mga short-wave infrared lasers, adunay tulo ka matang sa short-wave infrared lasers, nga mao ang semiconductor lasers, fiber lasers ug solid-state lasers.Taliwala niini, ang solid-state lasers mahimong bahinon ngadto sa solid-state lasers base sa optical nonlinear wavelength conversion ug solid-state lasers nga direktang makamugna og short-wave infrared lasers gikan sa laser working materials.
Ang mga semiconductor laser naggamit sa mga materyales sa semiconductor isip mga materyales sa pagtrabaho sa laser, ug ang wavelength sa output sa laser gitino sa gintang sa banda sa mga materyales sa semiconductor.Sa pag-uswag sa siyensya sa mga materyales, ang mga banda sa enerhiya sa mga materyales sa semiconductor mahimong ipahiangay sa usa ka labi ka daghan nga mga wavelength sa laser pinaagi sa engineering band sa enerhiya.Busa, daghang mga short-wave infrared laser wavelengths mahimong makuha sa semiconductor lasers.
Ang kasagaran nga laser working material sa short-wave infrared semiconductor laser mao ang phosphor material.Pananglitan, ang usa ka indium phosphide semiconductor laser nga adunay aperture nga gidak-on nga 95 μm adunay output laser wavelength nga 1.55 μm ug 1.625 μm, ug ang gahum nakaabot sa 1.5 W.
Ang fiber laser naggamit sa talagsaon nga yuta nga doped glass fiber isip medium sa laser ug semiconductor laser isip tinubdan sa bomba.Kini adunay maayo kaayo nga mga kinaiya sama sa ubos nga threshold, taas nga conversion efficiency, maayo nga output beam nga kalidad, yano nga istruktura, ug taas nga kasaligan.Mahimo usab nga mapahimuslan ang halapad nga spectrum sa radyasyon sa ion nga talagsaon nga yuta aron maporma ang usa ka tunable fiber laser pinaagi sa pagdugang mga pinili nga optical nga elemento sama sa mga grating sa laser resonator.Ang mga fiber laser nahimong usa ka importante nga direksyon sa pagpalambo sa teknolohiya sa laser.
1.Solid-estado nga laser
Ang solid-state nga laser gain media nga direktang makamugna og short-wave infrared lasers kasagaran Er: YAG crystals ug ceramics, ug Er-doped glass.Ang solid-state nga laser nga gibase sa Er: YAG nga kristal ug mga seramiko mahimong direktang magpagawas sa 1.645μm nga short-wave infrared laser, nga usa ka hot spot sa panukiduki sa short-wave infrared laser sa bag-ohay nga mga tuig [3-5].Sa pagkakaron, ang kusog sa pulso sa Er: YAG laser nga naggamit sa electro-optic o acousto-optic Q-switching nakaabot sa pipila ngadto sa napulo ka mJ, usa ka gilapdon sa pulso sa napulo ka ns, ug usa ka frequency sa pagbalik-balik sa napulo ngadto sa liboan ka Hz.Kon ang usa ka 1.532 μm semiconductor laser gigamit ingon nga ang pump tinubdan, Kini adunay dako nga bentaha sa kapatagan sa laser aktibo reconnaissance ug laser countermeasures, ilabi na sa iyang stealth epekto sa tipikal nga laser pasidaan mga himan.
Ang Er glass laser adunay compact structure, ubos nga gasto, gaan nga gibug-aton, ug makaamgo sa Q-switched nga operasyon.Kini ang gipalabi nga tinubdan sa kahayag alang sa aktibong pagtuki sa mubo nga balud nga infrared laser.Apan, tungod sa upat ka mga kakulangan sa Er bildo nga mga materyales: Una, ang sentro nga wavelength sa pagsuyup spectrum mao ang 940 nm o 976 nm, nga naghimo sa lampara pumping lisud nga makab-ot;Ikaduha, ang pag-andam sa Er glass nga mga materyales lisud ug dili sayon ang paghimo sa dagkong mga gidak-on;Ikatulo, Er bildo Ang materyal adunay dili maayo nga thermal properties, ug dili sayon nga makab-ot ang balik-balik nga frequency nga operasyon sa dugay nga panahon, labi na ang padayon nga operasyon;ikaupat, walay angay nga Q-switching nga materyal.Bisan kung ang panukiduki sa mubo nga balud nga infrared laser nga gibase sa Er glass kanunay nga nakadani sa atensyon sa mga tawo, tungod sa upat nga mga hinungdan sa ibabaw, wala’y produkto nga migawas.Hangtud sa 1990, uban sa pagtunga sa semiconductor laser bars uban sa wavelengths sa 940 nm ug 980 nm, ug ang pagtunga sa saturated pagsuyup materyales sama sa Co2+: MgAl2O4 (cobalt-doped magnesium aluminate), ang duha ka mayor nga bottlenecks sa pump tinubdan ug Q-switching nabuak.Ang panukiduki bahin sa mga laser nga bildo paspas nga naugmad.Ilabi na sa bag-ohay nga mga tuig, ang miniature Er glass laser module sa akong nasud, nga nag-integrate sa semiconductor pump source, Er glass ug resonant cavity, dili mosobra sa 10 g, ug adunay gamay nga batch production capacity nga 50 kW peak power modules.Bisan pa, tungod sa dili maayo nga thermal performance sa Er glass nga materyal, ang pagsubli sa frequency sa laser module medyo ubos pa.Ang laser frequency sa 50 kW module mao lamang ang 5 Hz, ug ang maximum laser frequency sa 20 kW module mao ang 10 Hz, nga magamit lamang sa ubos nga frequency nga mga aplikasyon.
Ang 1.064 μm laser output sa Nd:YAG pulsed laser adunay peak power nga hangtod sa megawatts.Kung ang ingon ka lig-on nga managsama nga kahayag moagi sa pipila ka mga espesyal nga materyales, ang mga photon niini inelastically nagkatag sa mga molekula sa materyal, nga mao, ang mga photon masuhop ug makahimo og medyo Low-frequency nga mga photon.Adunay duha ka matang sa mga substansiya nga makab-ot kini nga frequency conversion effect: ang usa mao ang nonlinear nga mga kristal, sama sa KTP, LiNbO3, ug uban pa;ang usa kay high-pressure gas sama sa H2.Ibutang kini sa optical resonant cavity aron maporma ang optical parametric oscillator (OPO).
Ang OPO nga gibase sa high-pressure nga gas kasagaran nagtumong sa usa ka stimulated Raman nga nagsabwag og light parametric oscillator.Ang pump light kay partially absorbed ug makamugna og low-frequency light wave.Ang hamtong nga Raman laser naggamit ug 1.064 μm laser sa pagbomba sa high-pressure gas H2 aron makakuha ug 1.54 μm nga short-wave infrared laser.
HULAGWAY 1
Ang kasagaran nga aplikasyon sa shortwave infrared GV system mao ang long-distance imaging sa gabii.Ang laser illuminator kinahanglan nga usa ka short-pulse short-wave infrared laser nga adunay taas nga peak power, ug ang frequency sa pagbalik-balik niini kinahanglang mahiuyon sa frame frequency sa strobed camera.Sumala sa kasamtangan nga kahimtang sa short-wave infrared lasers sa balay ug sa gawas sa nasud, diode-pumped Er: YAG lasers ug OPO-based 1.57 μm solid-state lasers mao ang labing maayo nga mga pagpili.Ang frequency sa pagbalik-balik ug peak power sa miniature Er glass laser kinahanglan pa nga pauswagon.3.Pag-aplikar sa short-wave infrared laser sa photoelectric anti-reconnaissance
Ang esensya sa short-wave infrared laser anti-reconnaissance mao ang pag-irradiate sa optoelectronic reconnaissance equipment sa kaaway nga nagtrabaho sa short-wave infrared band nga adunay short-wave infrared laser beams, aron kini makakuha og sayop nga impormasyon sa target o dili molihok sa normal, o bisan pa. nadaot ang detector.Adunay duha ka tipikal nga short-wave infrared laser anti-reconnaissance nga mga pamaagi, nga mao ang gilay-on nga pagpangilad sa pagpanghilabot sa laser rangefinder nga luwas sa mata sa tawo ug ang pagpugong sa kadaot sa short-wave infrared camera.
1.1 Distansya nga pagpanglingla nga pagpanghilabot sa laser rangefinder sa kaluwasan sa mata sa tawo
Ang pulsed laser rangefinder nagbag-o sa gilay-on tali sa target ug sa target pinaagi sa agwat sa oras sa laser pulse nga pabalik-balik tali sa launching point ug target.Kung ang rangefinder detector makadawat sa ubang mga laser pulses sa dili pa ang gipakita nga echo signal sa target makaabot sa launch point, kini mohunong sa timing, ug ang gilay-on nga gilay-on dili ang aktuwal nga gilay-on sa target, apan mas gamay kay sa aktuwal nga gilay-on sa target.Bakak nga distansya, nga nakab-ot ang katuyoan sa paglimbong sa gilay-on sa rangefinder.Para sa luwas sa mata nga mga laser rangefinder, ang mugbo nga balud nga infrared pulse laser sa parehas nga wavelength mahimong magamit sa pagpatuman sa distansya nga pagpangilad sa pagpanghilabot.
Ang laser nga nagpatuman sa gilay-on nga pagpangilad sa pagpanghilabot sa rangefinder nagsundog sa nagkatibulaag nga pagpamalandong sa target ngadto sa laser, mao nga ang laser peak power ubos kaayo, apan ang mosunod nga duha ka mga kondisyon kinahanglang matuman:
1) Ang laser wavelength kinahanglan nga parehas sa working wavelength sa interfered rangefinder.Usa ka interference filter ang gibutang sa atubangan sa rangefinder detector, ug ang bandwidth hiktin kaayo.Ang mga laser nga adunay mga wavelength gawas sa working wavelength dili makaabot sa photosensitive nga nawong sa detector.Bisan ang 1.54 μm ug 1.57 μm nga mga laser nga adunay parehas nga wavelength dili makabalda sa usag usa.
2) Ang laser repetition frequency kinahanglan nga taas nga igo.Ang rangefinder detector motubag sa laser signal nga moabot sa photosensitive surface niini lamang kung ang range gisukod.Aron makab-ot ang epektibo nga interference, ang interference pulse kinahanglan nga mopilit sa rangefinder wave gate 2 ngadto sa 3 ka pulso.Ang han-ay nga ganghaan nga mahimong makab-ot sa pagkakaron anaa sa han-ay sa μs, mao nga ang makabalda nga laser kinahanglan adunay taas nga frequency sa pagbalik-balik.Pagkuha sa usa ka target nga gilay-on nga 3 km isip usa ka pananglitan, ang oras nga gikinahanglan alang sa laser nga magbalikbalik kausa mao ang 20 μs.Kung labing menos 2 ka pulso ang gisulod, ang frequency sa pagbalik-balik sa laser kinahanglan nga moabot sa 50 kHz.Kung ang minimum nga range sa laser rangefinder kay 300 m, ang frequency sa pagbalik-balik sa jammer dili mahimong muubos sa 500 kHz.Ang mga semiconductor laser ug fiber laser lamang ang makakab-ot sa ingon ka taas nga rate sa pagbalik-balik.
1.2 Makapugong nga pagpanghilabot ug kadaot sa mga short-wave infrared camera
Isip kinauyokan nga bahin sa short-wave infrared imaging system, ang short-wave infrared camera adunay limitado nga dinamikong range sa response optical power sa iyang InGaAs focal plane detector.Kung ang insidente nga optical power molapas sa taas nga limitasyon sa dinamikong range, ang saturation mahitabo, ug ang detector dili makahimo sa normal nga imaging.Mas taas nga gahum Ang laser magpahinabog permanenteng kadaot sa detector.
Ang padayon ug ubos nga peak power semiconductor lasers ug fiber lasers nga adunay taas nga repetition frequency angayan alang sa padayon nga pagsumpo sa interference sa short-wave infrared camera.Padayon nga i-irradiate ang short-wave infrared camera gamit ang laser.Tungod sa dako nga pag-condensing nga epekto sa optical lens, ang lugar nga naabot sa laser diffused spot sa InGaAs focal plane grabe nga saturated, ug busa dili mahulagway sa normal.Human lamang nga ang laser irradiation mahunong sa usa ka yugto sa panahon, ang imaging performance mahimong anam-anam nga mobalik sa normal.
Sumala sa mga resulta sa daghang mga tuig sa panukiduki ug pagpalambo sa mga produkto sa laser active countermeasure sa makita ug duol sa infrared nga mga banda ug daghang mga pagsulay sa pagkaepektibo sa kadaot sa uma, ang mga short-pulse laser lamang nga adunay peak power nga megawatts ug pataas mahimong hinungdan sa dili mabalik nga kadaot sa TV mga camera sa gilay-on nga kilometro.kadaot.Kung ang epekto sa kadaot makab-ot, ang kinatas-ang gahum sa laser mao ang yawe.Hangtud nga ang peak power mas taas kay sa detector damage threshold, ang usa ka pulso makadaot sa detector.Gikan sa panan-aw sa kalisud sa disenyo sa laser, pagkawala sa kainit ug pagkonsumo sa kuryente, ang frequency sa pagbalik-balik sa laser dili kinahanglan nga maabot ang frame rate sa camera o mas taas pa, ug ang 10 Hz hangtod 20 Hz makatagbo sa aktwal nga mga aplikasyon sa kombat.Siyempre, ang mga shortwave infrared camera dili eksepsiyon.
Ang InGaAs focal plane detectors naglakip sa electron bombardment CCDs base sa InGaAs/InP electron migration photocathodes ug CMOS sa ulahi naugmad.Ang ilang saturation ug damage threshold naa sa samang han-ay sa magnitude sama sa Si-based CCD/CMOS, apan ang InGaAs/InP-based detectors wala pa makuha.Saturation ug damage threshold data sa CCD/COMS.
Sumala sa kasamtangan nga kahimtang sa shortwave infrared lasers sa balay ug sa gawas sa nasud, ang 1.57 μm repetitive frequency solid-state laser base sa OPO mao gihapon ang labing maayo nga pagpili alang sa laser kadaot sa CCD/COMS.Ang taas nga atmospheric penetration performance ug taas nga peak power short pulse laser Ang light spot coverage ug single pulse epektibo nga mga kinaiya klaro alang sa humok nga pagpatay sa gahum sa long-distance optoelectronic system nga adunay mga short-wave infrared camera.
2. Panapos
Ang mga short-wave infrared laser nga adunay wavelength tali sa 1.1 μm ug 1.7 μm adunay taas nga atmospheric transmittance ug lig-on nga abilidad sa pagsulod sa haze, ulan, snow, aso, balas ug abog.Dili kini makita sa tradisyonal nga low-light night vision equipment.Ang laser sa 1.4 μm ngadto sa 1.6 μm nga banda luwas alang sa mata sa tawo, ug adunay talagsaon nga mga bahin sama sa usa ka hamtong nga detector nga adunay peak response wavelength niini nga range, ug nahimong importante nga direksyon sa pag-uswag alang sa mga aplikasyon sa militar sa laser.
Gi-analisar niini nga papel ang teknikal nga mga kinaiya ug status quo sa upat ka tipikal nga short-wave infrared lasers, lakip ang phosphor semiconductor lasers, Er-doped fiber lasers, Er-doped solid-state lasers, ug OPO-based solid-state lasers, ug nagsumaryo sa paggamit niining mga short-wave infrared lasers sa photoelectric active reconnaissance.Kasagaran nga mga aplikasyon sa anti-reconnaissance.
1) Ang padayon ug ubos nga peak power high repetition frequency phosphor semiconductor lasers ug Er-doped fiber lasers kasagarang gigamit alang sa auxiliary lighting alang sa long-distance stealth surveillance ug tumong sa gabii ug pagsumpo sa interference sa kaaway nga short-wave infrared camera.Ang high-repetition short-pulse phosphor semiconductor lasers ug Er-doped fiber lasers maayo usab nga mga tinubdan sa kahayag alang sa multi-pulse system eye safety ranging, laser scanning imaging radar ug eye safety laser rangefinder distance deception interference.
2) Ang mga solid-state nga laser nga nakabase sa OPO nga adunay gamay nga rate sa pagbalik-balik apan adunay usa ka peak nga gahum nga megawatts o bisan napulo ka megawatts mahimong kaylap nga magamit sa flash imaging radar, pag-obserbar sa layo nga laser gating sa gabii, pagkadaot sa short-wave infrared laser ug tradisyonal nga mode hilit nga mga mata sa tawo Safety laser ranging.
3) Ang miniature Er glass laser mao ang usa sa labing paspas nga nagtubo nga direksyon sa mubo-wave infrared lasers sa bag-ohay nga mga tuig.Ang karon nga gahum ug mga lebel sa frequency sa pagbalik-balik mahimong magamit sa miniature eye safety laser rangefinders.Sa paglabay sa panahon, sa higayon nga ang peak power moabot sa megawatt level, kini magamit alang sa flash imaging radar, laser gating observation, ug laser damage sa short-wave infrared cameras.
4) Ang diode-pumped Er: YAG laser nga nagtago sa laser warning device mao ang mainstream development direction sa high-power short-wave infrared lasers.Kini adunay dako nga potensyal sa paggamit sa flash lidar, layo nga distansya nga laser gating obserbasyon sa gabii, ug laser kadaot.
Sa bag-ohay nga mga tuig, ingon nga ang mga sistema sa hinagiban adunay mas taas ug mas taas nga mga kinahanglanon alang sa paghiusa sa mga sistema sa optoelectronic, ang gamay ug gaan nga kagamitan sa laser nahimo nga usa ka dili kalikayan nga uso sa pag-uswag sa mga kagamitan sa laser.Ang mga semiconductor lasers, fiber lasers ug miniature lasers nga adunay gamay nga gidak-on, gaan nga gibug-aton ug ubos nga konsumo sa kuryente Er glass lasers nahimong mainstream nga direksyon sa pagpalambo sa short-wave infrared lasers.Sa partikular, ang mga fiber laser nga adunay maayo nga kalidad sa beam adunay dako nga potensyal sa aplikasyon sa gabii nga auxiliary nga suga, stealth surveillance ug tumong, pag-scan sa imaging lidar, ug laser suppression interference.Bisan pa, ang gahum / kusog niining tulo ka mga matang sa gagmay ug gaan nga mga laser sa kasagaran ubos, ug magamit lamang alang sa pipila ka mga short-range nga aplikasyon sa reconnaissance, ug dili makatubag sa mga panginahanglan sa long-range reconnaissance ug counter reconnaissance.Busa, ang focus sa kalamboan mao ang pagdugang sa laser gahum / enerhiya.
Ang OPO-based solid-state lasers adunay maayo nga kalidad sa beam ug taas nga peak power, ug ang ilang mga bentaha sa long-distance gated observation, flash imaging radar ug laser damage klaro pa kaayo, ug ang laser output energy ug laser repetition frequency kinahanglan nga dugangan pa. .Alang sa diode-pumped Er: YAG lasers, kung ang kusog sa pulso madugangan samtang ang gilapdon sa pulso dugang nga gi-compress, kini mahimong labing maayo nga alternatibo sa OPO solid-state laser.Kini adunay mga bentaha sa long-distance gated observation, flash imaging radar, ug laser damage.Dako nga potensyal sa aplikasyon.
Dugang nga impormasyon sa produkto, mahimo ka nga mobisita sa among website:
https://www.erbiumtechnology.com/
E-mail:devin@erbiumtechnology.com
WhatsApp: +86-18113047438
Fax: +86-2887897578
Idugang: No.23, Chaoyang road, Xihe street, Longquanyi distrcit, Chengdu,610107, China.
Panahon sa Pag-update: Mar-02-2022
