Τα λέιζερ ινών μονής συχνότητας έχουν μοναδικές ιδιότητες όπως εξαιρετικά στενό πλάτος γραμμής, ρυθμιζόμενη συχνότητα, εξαιρετικά μεγάλο μήκος συνοχής και εξαιρετικά χαμηλό θόρυβο. Η τεχνολογία FMCW στο ραντάρ μικροκυμάτων μπορεί να χρησιμοποιηθεί για συνεκτική ανίχνευση εξαιρετικά υψηλής ακρίβειας στόχων εξαιρετικά μεγάλων αποστάσεων. Αλλάξτε τις εγγενείς έννοιες της αγοράς για την ανίχνευση ινών, το lidar και το εύρος λέιζερ και συνεχίστε να πραγματοποιείτε την επανάσταση στις εφαρμογές λέιζερ μέχρι το τέλος.
Εφαρμογή στην ανίχνευση οπτικών ινών: Τα λέιζερ ινών εξαιρετικά στενού εύρους γραμμής μπορούν να εφαρμοστούν σε κατανεμημένα συστήματα ανίχνευσης ινών για τον εντοπισμό, τον εντοπισμό και την ταξινόμηση στόχων σε απόσταση έως και 10 χιλιομέτρων. Η βασική αρχή εφαρμογής του είναι η τεχνολογία συνεχών κυμάτων διαμορφωμένης συχνότητας (FMCW), η οποία μπορεί να παρέχει χαμηλού κόστους, πλήρως κατανεμημένη προστασία ασφάλειας αισθητήρων για πυρηνικούς σταθμούς, αγωγούς πετρελαίου/φυσικού αερίου, στρατιωτικές βάσεις και εθνικά αμυντικά σύνορα. Στην τεχνολογία FMCW, η συχνότητα εξόδου λέιζερ αλλάζει συνεχώς γύρω από την κεντρική συχνότητά της και μέρος του φωτός λέιζερ συνδέεται σε ένα βραχίονα αναφοράς με σταθερή ανακλαστικότητα. Σε ένα ετεροδύναμο συνεκτικό σύστημα ανίχνευσης, ο βραχίονας αναφοράς λειτουργεί ως τοπική ταλάντωση Ο ρόλος του LO (LO). Το να λειτουργεί ως αισθητήρας είναι μια άλλη πολύ μακριά οπτική ίνα, δείτε το σχήμα 2. Το φως λέιζερ που ανακλάται από την αισθητήρια ίνα αναμιγνύεται με το φως αναφοράς από τον τοπικό ταλαντωτή για να παραχθεί μια συχνότητα οπτικού παλμού, η οποία αντιστοιχεί στη διαφορά χρόνου καθυστέρησης που έχει έμπειρος. Οι απομακρυσμένες πληροφορίες για την αισθητήρια ίνα μπορούν να ληφθούν μετρώντας τη συχνότητα παλμού του φωτορεύματος στον αναλυτή φάσματος. Η κατανεμημένη ανάκλαση στην αισθητήρια ίνα μπορεί να είναι η απλούστερη οπισθοσκέδαση Rayleigh. Μέσω αυτής της τεχνολογίας συνεκτικής ανίχνευσης, μπορούν εύκολα να ανιχνευθούν σήματα με ευαισθησία έως και -100db. Ταυτόχρονα, δεδομένου ότι το σήμα παλμού του φωτορεύματος είναι ανάλογο με το ανακλώμενο φωτεινό σήμα και την ισχύ του φωτός αναφοράς από τον τοπικό ταλαντωτή, και το φως αναφοράς έχει επίσης τη λειτουργία ενίσχυσης του φωτός σήματος, αυτή η τεχνολογία ανίχνευσης μπορεί να επιτύχει άλλο ρεύμα Οποιαδήποτε τεχνολογία ανίχνευσης οπτικών ινών δεν μπορεί να επιτύχει δυναμική μέτρηση σε εξαιρετικά μεγάλες αποστάσεις. Εξωτερικοί παράγοντες που παρεμβαίνουν στην αισθητήρια ίνα, όπως η πίεση, η θερμοκρασία, ο ήχος και οι κραδασμοί, θα επηρεάσουν άμεσα το ανακλώμενο φως του λέιζερ, πραγματοποιώντας έτσι την ανίχνευση αυτών των εξωτερικών περιβαλλόντων. Ωστόσο, για οποιοδήποτε σύνολο συνεκτικού συστήματος τεχνολογίας FMCW, το πιο κρίσιμο μέρος είναι να χρειαστείτε μια πηγή φωτός με μεγάλο μήκος συνοχής για να επιτύχετε υψηλή χωρική ακρίβεια και μεγάλο εύρος μέτρησης. Η επικοινωνία οπτικής βιβλιοθήκης σκέφτεται αυτό που σκέφτεστε και προσαρμόζει μια ποικιλία λέιζερ ινών εξαιρετικά στενής γραμμής για εσάς. Αυτά τα λέιζερ επωφελούνται από την κατοχυρωμένη με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας τεχνολογία των Ηνωμένων Πολιτειών, η συχνότητα είναι απολύτως απλή και το μήκος συνοχής μπορεί να φτάσει δεκάδες χιλιόμετρα, που είναι η πιο ιδανική πηγή φωτός στην τεχνολογία FMCW. Το λέιζερ ινών που είναι εξοπλισμένο με επικοινωνία οπτικής βιβλιοθήκης έχει τη μεγαλύτερη απόσταση ανίχνευσης άνω των 10 χιλιομέτρων, ενώ η απόσταση ανίχνευσης των διόδων λέιζερ DFB στην αγορά είναι μόνο μερικές εκατοντάδες μέτρα. Δεδομένου ότι μόνο ένα τέτοιο λέιζερ και φωτοανιχνευτής μπορεί να παρακολουθεί τις αλλαγές εξαρτημάτων ανίχνευσης εξαιρετικά μεγάλων αποστάσεων, το σύστημα ανίχνευσης μπορεί να αναβαθμίσει τα τρέχοντα πρότυπα ασφαλείας με πολύ χαμηλό κόστος, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ευρέως σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών. , Εσωτερική ασφάλεια και στρατιωτικά πεδία μεγάλων αποστάσεων.
Δείκτης λέιζερ και στρατιωτική εμβέλεια: Επί του παρόντος, η ενσωματωμένη πλατφόρμα ISR (πληροφοριών, επιτήρησης, αναγνώρισης) του στρατού είναι συνήθως εξοπλισμένη με ένα σύστημα ηλεκτροοπτικής απεικόνισης, το οποίο μπορεί γενικά να απεικονίζει σε μεγάλες αποστάσεις και να εντοπίζει με ακρίβεια την κίνηση μικρών στόχων, όπως οχήματα εκτόξευσης και τανκς. Ωστόσο, λόγω της επίδρασης της ακρίβειας εδάφους του συστήματος απεικόνισης, το σύστημα γενικά δεν μπορεί να μεταδώσει την ακριβή θέση του στόχου σε αυτές τις πλατφόρμες εντολών για να κατευθύνει το όπλο στον στόχο. Στην πραγματικότητα, ο στρατός είχε πάντα τεράστια ζήτηση για χαμηλού κόστους, εξαιρετικά μεγάλες αποστάσεις (πολλές εκατοντάδες χιλιόμετρα) και υπερυψηλής ακρίβειας (λιγότερο από 1 μέτρο) ένδειξη στόχου λέιζερ/εμβέλεια όσον αφορά τα συστήματα ISR . Προς το παρόν, η απόσταση μέτρησης ενός γενικού εμπορικού αποστασιόμετρου λέιζερ είναι 10-20 χιλιόμετρα, η οποία περιορίζεται από τη δυναμική του εμβέλεια και την ευαισθησία μέτρησης και δεν μπορεί να καλύψει τις απαιτήσεις του στρατιωτικού συστήματος ISR. Προς το παρόν, οι περισσότεροι αποστασιοποιητές λέιζερ βασίζονται στην αρχή της ανάκλασης οπτικού πεδίου χρόνου των παλμικών λέιζερ. Αποτελούνται από γρήγορους φωτοανιχνευτές και απλούς αναλυτές, οι οποίοι ανιχνεύουν άμεσα τα σήματα παλμών φωτός που ανακλώνται από τον στόχο. Η ακρίβεια μέτρησης είναι συνήθως 1 -10 μέτρα, η οποία περιορίζεται από το πλάτος παλμού του λέιζερ (σε σχέση με τον παλμό λέιζερ μήκους 3-30 nm). Όσο μικρότερος είναι ο παλμός λέιζερ, τόσο μεγαλύτερη είναι η ακρίβεια μέτρησης και το εύρος ζώνης της μέτρησης με λέιζερ θα βελτιωθεί επίσης σημαντικά. Αυτό αναμφίβολα θα αυξήσει τον θόρυβο ανίχνευσης, μειώνοντας έτσι τη δυναμική απόσταση μέτρησης. Εφόσον το σήμα φωτορεύματος είναι γραμμικά ανάλογο με την ενέργεια του ανακλώμενου φωτεινού σήματος, αυτοί οι ενισχυμένοι θόρυβοι περιορίζουν την ευαισθησία του σήματος ανίχνευσης. Εξαιτίας αυτού, η μεγαλύτερη απόσταση μέτρησης του τρέχοντος στρατιωτικού αποστασιόμετρου λέιζερ είναι μόνο 10-20 χιλιόμετρα. Με βάση την αρχή της τεχνολογίας FMCW, το λέιζερ ινών εξαιρετικά στενού πλάτους γραμμής 1550 nm μπορεί να χρησιμοποιηθεί ευρέως σε ένδειξη στόχου λέιζερ και ακτίνα λέιζερ για εκατοντάδες χιλιόμετρα, έτσι ώστε η πλατφόρμα ISR να μπορεί να κατασκευαστεί με πολύ χαμηλό κόστος. Ένα σύνολο ένδειξης/εμβέλειας λέιζερ εξαιρετικά μεγάλων αποστάσεων αποτελείται από λέιζερ, ρυθμιστή και δέκτη και αναλυτή σήματος. Η συχνότητα του λέιζερ στενού εύρους γραμμής διαμορφώνεται γραμμικά και γρήγορα. Οι απομακρυσμένες πληροφορίες μπορούν να ληφθούν μετρώντας το φως σήματος που ανακλάται από τον στόχο και αναμειγνύοντας το φως αναφοράς για τη δημιουργία φωτορεύματος. Στο σύστημα τεχνολογίας FMCW, το πλάτος γραμμής ή το μήκος συνοχής του λέιζερ καθορίζει την απόσταση και την ευαισθησία της μέτρησης. Το πλάτος γραμμής λέιζερ ινών που παρέχεται από την Optical Library Communication είναι τόσο χαμηλό όσο 2Khz, το οποίο είναι 2-3 τάξεις μεγέθους μικρότερο από το πλάτος γραμμής του καλύτερου λέιζερ ημιαγωγών στον κόσμο. Αυτό το σημαντικό χαρακτηριστικό μπορεί να επιτύχει ένδειξη λέιζερ και μέτρηση απόστασης εκατοντάδων χιλιομέτρων και η ακρίβεια είναι τόσο υψηλή όσο 1 μέτρο ή ακόμη και λιγότερο από 1 μέτρο. Ο δείκτης/όργανο μέτρησης λέιζερ που κατασκευάζεται από αυτό το λέιζερ ινών έχει πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με τα περισσότερα τρέχοντα όργανα ένδειξης/μέτρησης λέιζερ που βασίζονται σε παλμικά λέιζερ, όπως πολύ μεγάλη δυναμική απόσταση, πολύ υψηλή ευαισθησία μέτρησης και ασφαλή για τα μάτια, μικρό μέγεθος, μικρό βάρος. σταθερό και σταθερό, εύκολο στην εγκατάσταση κ.λπ.
Doppler Lidar: Σε γενικές γραμμές, τα συνεκτικά συστήματα ραντάρ απαιτούν πηγές παλμικού φωτός λέιζερ και για να δημιουργηθούν σήματα ετεροδύνης ή ομοδύνης για ανίχνευση Doppler, αυτά τα λέιζερ πρέπει επίσης να λειτουργούν σε μία μόνο συχνότητα. Ωστόσο, παραδοσιακά, τέτοια λέιζερ αποτελούνται γενικά από τρία μέρη: υπο-λέιζερ, κύριο λέιζερ και έλεγχο περίπλοκου κυκλώματος. Μεταξύ αυτών, το υπο-λέιζερ είναι ένας παλμικός ταλαντωτής λέιζερ υψηλής ισχύος, το κύριο λέιζερ είναι ένα χαμηλής ισχύος αλλά πολύ σταθερό συνεχές λέιζερ και το τμήμα ηλεκτρονικού ελέγχου χρησιμοποιείται κυρίως για τον έλεγχο και τη διατήρηση της ταλάντωσης μίας συχνότητας του υπολέιζερ . Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι αυτό το παραδοσιακό παλμικό λέιζερ μίας συχνότητας είναι πολύ ογκώδες και αντιμετωπίζει μεγάλες προκλήσεις ως προς την ανθεκτικότητα και τη στιβαρότητα και δεν μπορεί να κλιμακωθεί επειδή απαιτεί συχνή και ενοχλητική βαθμονόμηση ευαίσθητων διακριτών οπτικών εξαρτημάτων. Ταυτόχρονα, πρέπει να ταιριάζουν ώστε το σήμα εκκίνησης από το κύριο λέιζερ να μπορεί να συνδεθεί ομαλά στο υπο-λέιζερ. Το λέιζερ παλμικής ίνας με μεταγωγή Q μονής συχνότητας με μεταγωγή όλων των ινών μπορεί να ικανοποιήσει το εξαιρετικά ισχυρό και συμπαγές σύστημα Doppler lidar. Αυτό το νέο λέιζερ μπορεί να λειτουργήσει μόνο του με έναν τοπικό ταλαντωτή, μπορεί επίσης να κλειδωθεί με συχνότητα για λειτουργία παλμού και μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως πηγή σποράς για έγχυση λέιζερ μέσω του τοπικού ταλαντωτή. Η ανακλώμενη μετατόπιση συχνότητας Doppler μπορεί εύκολα να διαβαστεί ελέγχοντας το φωτορεύμα που δημιουργείται από την ανάμειξη του φωτός αναφοράς και του φωτός σήματος. Το λέιζερ ινών συνεχούς κύματος της Optical Library Communication είναι το ιδανικό λέιζερ πηγής σπόρων. Έχει υψηλό βαθμό συμβατότητας με το λέιζερ παλμικών ινών μας με όλες τις ίνες. Όλες οι οπτοηλεκτρονικές συσκευές είναι ενσωματωμένες σε ένα μικρό και ελαφρύ κουτί, το οποίο είναι πολύ κατάλληλο για εργασίες πεδίου. Λόγω της φυσικής δομής κυματοδηγού της ίνας, το λέιζερ ινών δεν απαιτεί καθόλου οπτική ευθυγράμμιση και ρύθμιση. Ταυτόχρονα, εκτός εάν μέσω σύνθετης μη γραμμικής μετατροπής συχνότητας, τα τρέχοντα κρυσταλλικά λέιζερ στερεάς κατάστασης γενικά δεν μπορούν να παράγουν απευθείας το μήκος κύματος των 1550 nm που είναι ασφαλές για το ανθρώπινο μάτι. Αυτό κάνει πιο ελκυστικά τα λέιζερ ινών με πρόσμιξη ερβίου και έτσι γίνεται μια από τις καλύτερες πηγές φωτός για το lidar.
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
