Aplicarea laserului cu fibre reglabile cu o singură frecvență de 1550 nm
2021-09-01
Laserele cu fibră cu o singură frecvență au proprietăți unice, cum ar fi lățime de linie ultra-îngustă, frecvență reglabilă, lungime de coerență ultra-lungă și zgomot ultra-scăzut. Tehnologia FMCW pe radarul cu microunde poate fi utilizată pentru detectarea coerentă de ultra-înaltă precizie a țintelor la distanțe ultra-lungi. Schimbați conceptele inerente ale pieței de detectare a fibrelor, lidar și distanță laser și continuați să duceți până la capăt revoluția aplicațiilor laser.
Aplicare în detectarea fibrei optice: Laserele cu fibre cu lățime de linie ultra-îngustă pot fi aplicate sistemelor de detectare a fibrelor distribuite pentru a detecta, localiza și clasifica ținte la o distanță de până la 10 kilometri. Principiul său de bază de aplicare este tehnologia cu undă continuă modulată în frecvență (FMCW), care poate oferi protecție de securitate a senzorilor la preț redus și complet distribuit pentru centralele nucleare, conductele de petrol/gaz, bazele militare și granițele naționale de apărare. În tehnologia FMCW, frecvența de ieșire a laserului se schimbă constant în jurul frecvenței sale centrale, iar o parte a luminii laser este cuplată într-un braț de referință cu o reflectivitate fixă. Într-un sistem de detecție coerent heterodin, brațul de referință acționează ca o oscilație locală Rolul LO (LO). Acționând ca un senzor este o altă fibră optică foarte lungă, vă rugăm să consultați Figura 2. Lumina laser reflectată de fibra de detectare este amestecată cu lumina de referință de la oscilatorul local pentru a produce o frecvență optică de bătaie, care corespunde diferenței de întârziere pe care o are. cu experienta. Informațiile de la distanță despre fibra de detectare pot fi obținute prin măsurarea frecvenței de bătaie a fotocurentului pe analizorul de spectru. Reflexia distribuită pe fibra de detectare poate fi cea mai simplă dispersie inversă Rayleigh. Prin această tehnologie de detectare coerentă, semnalele cu o sensibilitate de până la -100db pot fi detectate cu ușurință. În același timp, deoarece semnalul de ritm al fotocurentului este proporțional cu semnalul luminii reflectate și cu puterea luminii de referință de la oscilatorul local, iar lumina de referință are, de asemenea, funcția de a amplifica lumina de semnal, această tehnologie de detectare poate realiza alt curent Orice tehnologie de detectare a fibrei optice nu poate realiza măsurarea dinamică la distanță ultra-lungă. Factorii externi care interferează cu fibra de detectare, cum ar fi presiunea, temperatura, sunetul și vibrațiile, vor afecta direct lumina laser reflectată, realizând astfel detectarea acestor medii externe. Cu toate acestea, pentru orice set de sistem coerent de tehnologie FMCW, partea cea mai critică este să aveți nevoie de o sursă de lumină cu o lungime mare de coerență pentru a obține o precizie spațială ridicată și o gamă mare de măsurare. Comunicarea bibliotecii optice gândește ceea ce crezi și creează o varietate de lasere cu fibră ultra-îngustă pentru tine. Aceste lasere beneficiază de tehnologia patentată a Statelor Unite, frecvența este absolut unică, iar lungimea de coerență poate ajunge la zeci de kilometri, ceea ce este cea mai ideală sursă de lumină din tehnologia FMCW. Laserul cu fibră echipat cu comunicație de bibliotecă optică are cea mai lungă distanță de detectare de peste 10 kilometri, în timp ce distanța de detectare a diodelor laser DFB de pe piață este de doar câteva sute de metri. Deoarece doar un astfel de laser și fotodetector poate monitoriza modificările pieselor de detectare pe distanțe ultra-lungi, sistemul de detectare poate îmbunătăți standardele de securitate actuale la un cost foarte scăzut, care poate fi utilizat pe scară largă într-o gamă largă de aplicații. , pe distanțe lungi de securitate națională și câmpuri militare.
Indicator laser și distanță militară: În prezent, platforma integrată ISR (intelligence, supraveghere, recunoaștere) a armatei este de obicei echipată cu un sistem de imagistică electro-optică, care poate în general imagini la distanțe mari și poate localiza cu precizie mișcarea țintelor mici, cum ar fi vehiculele de lansare și tancurile. Cu toate acestea, din cauza impactului acurateței terenului a sistemului de imagistică, sistemul nu poate transmite, în general, poziția precisă a țintei acestor platforme de comandă pentru a direcționa arma către țintă. De fapt, armata a avut întotdeauna o cerere uriașă pentru indicarea/ramarea cu laser a țintei cu costuri reduse, pe distanțe ultra-lungi (câteva sute de kilometri) și de ultra-înaltă precizie (mai puțin de 1 metru) în ceea ce privește sistemele ISR. . În prezent, distanța de măsurare a unui telemetru cu laser comercial general este de 10-20 de kilometri, care este limitată de intervalul său dinamic și sensibilitatea de măsurare și nu poate îndeplini cerințele sistemului militar ISR. În prezent, majoritatea telemetrului cu laser se bazează pe principiul reflectării în domeniul timpului optic a laserelor pulsate. Acestea sunt compuse din fotodetectoare rapide și analizoare simple, care detectează direct semnalele pulsului de lumină reflectate de țintă. Precizia măsurării este de obicei de 1 -10 metri, care este limitată de lățimea impulsului laserului (față de impulsul laser lung de 3-30 nm). Cu cât pulsul laser este mai scurt, cu atât precizia măsurării este mai mare și lățimea de bandă a măsurării laser va fi, de asemenea, îmbunătățită considerabil. Acest lucru va crește fără îndoială zgomotul de detectare, reducând astfel distanța de măsurare dinamică. Deoarece semnalul fotocurent este liniar proporțional cu energia semnalului de lumină reflectată, aceste zgomote îmbunătățite limitează sensibilitatea semnalului de detectare. Din acest motiv, cea mai mare distanță de măsurare a telemetrului laser militar actual este de numai 10-20 de kilometri. Bazat pe principiul tehnologiei FMCW, laserul cu fibră cu lățime de linie ultra-îngustă de 1550 nm poate fi utilizat pe scară largă în indicarea țintei laser și laserul pe o distanță de sute de kilometri, astfel încât platforma ISR să poată fi construită la un cost foarte scăzut. Un set de indicații/radiere cu laser pentru distanțe ultra lungi este compus din laser, colimator și receptor și analizor de semnal. Frecvența laserului cu lățime de linie îngustă este modulată liniar și rapid. Informațiile de la distanță pot fi obținute prin măsurarea luminii de semnal reflectată de țintă și amestecarea luminii de referință pentru a genera un fotocurent. În sistemul de tehnologie FMCW, lățimea liniei sau lungimea de coerență a laserului determină distanța și sensibilitatea măsurării. Lățimea liniei laser cu fibră furnizată de Optical Library Communication este de până la 2Khz, ceea ce este cu 2-3 ordine de mărime mai mică decât lățimea liniei celui mai bun laser semiconductor din lume. Această caracteristică importantă poate realiza indicarea laser și măsurarea distanței de sute de kilometri, iar precizia este de până la 1 metru sau chiar mai mică de 1 metru. Indicatorul laser/instrumentul de măsurare realizat din acest laser cu fibră are multe avantaje față de majoritatea instrumentelor de măsurare/indicatoare laser actuale bazate pe lasere pulsate, inclusiv distanță dinamică foarte mare, sensibilitate foarte mare de măsurare și sigure pentru ochi uman, dimensiuni mici, greutate redusă, stabil și ferm, ușor de instalat etc.
Lidar Doppler: În general, sistemele radar coerente necesită surse de lumină laser pulsate, iar pentru a genera semnale heterodine sau homodine pentru detectarea Doppler, aceste lasere trebuie să funcționeze și la o singură frecvență. Cu toate acestea, în mod tradițional, astfel de lasere sunt în general compuse din trei părți: sub-laser, laser principal și circuit complicat de control. Printre acestea, sub-laserul este un oscilator laser pulsat de mare putere, laserul principal este un laser continuu de putere redusă, dar foarte stabil, iar partea de control electronic este utilizată în principal pentru a controla și menține oscilația cu o singură frecvență a sub-laserului. . Nu există nicio îndoială că acest laser tradițional cu impulsuri cu o singură frecvență este prea voluminos și se confruntă cu provocări mari în durabilitate și robustețe și nu poate fi extins deoarece necesită calibrarea frecventă și neplăcută a componentelor optice discrete sensibile. În același timp, trebuie să se potrivească faptul că semnalul de semințe de la laserul principal poate fi cuplat fără probleme în sub-laser. Laserul cu fibră pulsată Q-switched cu o singură frecvență, complet cu fibre, poate satisface sistemul Lidar Doppler ultra-puternic și compact. Acest laser nou poate funcționa singur cu un oscilator local, poate fi, de asemenea, blocat în frecvență pentru funcționarea cu impulsuri și poate fi, de asemenea, utilizat ca sursă de semințe pentru injectarea laserelor prin oscilatorul local. Deplasarea frecvenței Doppler reflectată poate fi citită cu ușurință prin verificarea fotocurentului generat de amestecarea luminii de referință și a luminii de semnal. Laserul cu fibre cu undă continuă de la Optical Library Communication este laserul ideal pentru sursa de semințe. Are un grad ridicat de compatibilitate cu laserul nostru cu fibră pulsată din fibre. Toate dispozitivele optoelectronice sunt integrate într-o cutie mică și ușoară, care este foarte potrivită pentru munca pe teren. Datorită structurii naturale a ghidului de undă a fibrei, laserul cu fibră nu necesită deloc aliniere și ajustare optică. În același timp, cu excepția cazului prin conversie complexă de frecvență neliniară, laserele cu stare solidă cu cristale actuale, în general, nu pot scoate direct lungimea de undă de 1550 nm, care este sigură pentru ochiul uman. Acest lucru face laserele noastre cu fibră dopate cu erbiu mai atractive și astfel devin una dintre cele mai bune surse de lumină pentru lidar.
Drepturi de autor @ 2020 Shenzhen Box Optronics Technology Co., Ltd. - Module de fibră optică din China, producători de lasere cuplate cu fibră, furnizori de componente laser Toate drepturile rezervate.
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
