Применение одночастотного перестраиваемого волоконного лазера 1550 нм
2021-09-01
Одночастотные волоконные лазеры обладают уникальными свойствами, такими как сверхтонкая ширина линии, регулируемая частота, сверхбольшая длина когерентности и сверхнизкий уровень шума. Технология FMCW на микроволновом радаре может быть использована для сверхвысокоточного когерентного обнаружения сверхдальних целей. Измените присущие рынку концепции обнаружения волокон, лидара и лазерной локации и продолжайте до конца совершать революцию в лазерных приложениях.
Применение в оптическом волокне: Волоконные лазеры со сверхтонкой шириной линии могут применяться в распределенных системах обнаружения волокон для обнаружения, определения местоположения и классификации целей на расстоянии до 10 километров. Его основным принципом применения является технология частотно-модулированных непрерывных волн (FMCW), которая может обеспечить недорогую, полностью распределенную защиту датчиков для атомных электростанций, нефте/газопроводов, военных баз и границ национальной обороны. В технологии FMCW выходная частота лазера постоянно изменяется вокруг своей центральной частоты, а часть лазерного излучения направляется в эталонное плечо с фиксированной отражательной способностью. В гетеродинной системе когерентного детектирования эталонное плечо действует как локальное колебательное Роль LO (LO). В качестве датчика выступает еще одно очень длинное оптическое волокно, см. рис. 2. Лазерный свет, отраженный от чувствительного волокна, смешивается с опорным светом гетеродина для создания частоты оптических биений, которая соответствует разнице временных задержек. опытный. Удаленную информацию о сенсорном волокне можно получить, измерив частоту биений фототока на анализаторе спектра. Распределенное отражение на чувствительном волокне может быть простейшим рэлеевским обратным рассеянием. Благодаря этой когерентной технологии обнаружения сигналы с чувствительностью до -100 дБ могут быть легко обнаружены. В то же время, поскольку сигнал биений фототока пропорционален сигналу отраженного света и мощности опорного света от гетеродина, а опорный свет также имеет функцию усиления сигнального света, эта технология обнаружения позволяет достичь другой ток Любая технология измерения оптического волокна не может обеспечить динамическое измерение сверхдальних расстояний. Внешние факторы, воздействующие на сенсорное волокно, такие как давление, температура, звук и вибрация, будут напрямую влиять на отраженный лазерный свет, тем самым реализуя обнаружение этих внешних условий. Однако для любой системы когерентной технологии FMCW наиболее важной частью является потребность в источнике света с большой длиной когерентности для достижения высокой пространственной точности и большого диапазона измерений. Оптическая библиотечная связь думает о том, что думаете вы, и подбирает для вас различные волоконные лазеры со сверхтонкими линиями. В этих лазерах используется запатентованная технология США, частота абсолютно одинарная, а длина когерентности может достигать десятков километров, что является наиболее идеальным источником света в технологии FMCW. Волоконный лазер, оснащенный оптической связью с библиотекой, имеет самое большое расстояние обнаружения, превышающее 10 километров, в то время как расстояние обнаружения лазерных диодов DFB на рынке составляет всего несколько сотен метров. Поскольку только один такой лазер и фотодетектор могут отслеживать изменения сенсорных частей на сверхдальнем расстоянии, сенсорная система может повысить текущие стандарты безопасности при очень низких затратах, что может широко использоваться в широком диапазоне приложений. , Междугородняя безопасность страны и военные поля.
Лазерный целеуказатель и военная дальность: В настоящее время военная интегрированная платформа ISR (разведка, наблюдение, рекогносцировка) обычно оснащена электронно-оптической системой визуализации, которая обычно может отображать изображения на больших расстояниях и точно определять движение небольших целей, таких как ракеты-носители и танки. Однако из-за влияния точности рельефа местности на систему визуализации система, как правило, не может передать точное положение цели на эти командные платформы, чтобы направить оружие на цель. На самом деле у военных всегда был огромный спрос на недорогие, сверхдальние (несколько сотен километров) и сверхвысокоточные (менее 1 метра) лазерные целеуказатели/дальномеры в плане систем РНР. . В настоящее время дальность измерения обычного коммерческого лазерного дальномера составляет 10-20 километров, что ограничено его динамическим диапазоном и чувствительностью измерения и не может удовлетворить требованиям военной системы ISR. В настоящее время большинство лазерных дальномеров основано на принципе оптического отражения импульсных лазеров во временной области. Они состоят из быстрых фотоприемников и простых анализаторов, которые непосредственно обнаруживают световые импульсные сигналы, отраженные от цели. Точность измерения обычно составляет 1-10 метров, что ограничено шириной импульса лазера (относительно длины лазерного импульса 3-30 нм). Чем короче лазерный импульс, тем выше точность измерения, а также значительно улучшается полоса пропускания лазерного измерения. Это, несомненно, увеличит шум обнаружения, тем самым уменьшив расстояние динамического измерения. Поскольку сигнал фототока линейно пропорционален энергии сигнала отраженного света, эти усиленные шумы ограничивают чувствительность сигнала обнаружения. Из-за этого наибольшая дальность измерения нынешних военных лазерных дальномеров составляет всего 10-20 километров. Основанный на принципе технологии FMCW, волоконный лазер со сверхтонкой шириной линии 1550 нм может широко использоваться для лазерного целеуказания и лазерной дальности на сотни километров, так что платформа ISR может быть построена с очень низкой стоимостью. Комплект сверхдальней лазерной индикации/дальномера состоит из лазера, коллиматора и приемника, а также анализатора сигналов. Частота лазера с узкой шириной линии линейно и быстро модулируется. Удаленная информация может быть получена путем измерения сигнального света, отраженного от цели, и смешивания эталонного света для создания фототока. В технологической системе FMCW ширина линии или длина когерентности лазера определяет расстояние и чувствительность измерения. Ширина линии волоконного лазера, обеспечиваемая Optical Library Communication, составляет всего 2 кГц, что на 2-3 порядка меньше, чем ширина линии лучшего полупроводникового лазера в мире. Эта важная функция может обеспечить лазерную индикацию и измерение расстояния в сотни километров, а точность достигает 1 метра или даже меньше 1 метра. Лазерный индикатор/измерительный прибор, изготовленный из этого волоконного лазера, имеет много преимуществ по сравнению с большинством современных лазерных индикаторов/измерительных приборов на основе импульсных лазеров, включая очень большое динамическое расстояние, очень высокую чувствительность измерения и безопасность для глаз человека, малый размер, малый вес, стабильный и прочный, простой в установке и т. д.
Доплеровский лидар: Вообще говоря, для когерентных радиолокационных систем требуются импульсные лазерные источники света, и для генерации гетеродинных или гомодинных сигналов для доплеровского зондирования эти лазеры также должны работать на одной частоте. Однако традиционно такие лазеры обычно состоят из трех частей: вспомогательного лазера, основного лазера и сложной схемы управления. Среди них вспомогательный лазер представляет собой мощный импульсный лазерный генератор, основной лазер представляет собой маломощный, но очень стабильный лазер непрерывного действия, а электронная часть управления в основном используется для управления и поддержания одночастотных колебаний вспомогательного лазера. . Нет никаких сомнений в том, что этот традиционный одночастотный импульсный лазер слишком громоздкий и сталкивается с большими проблемами в отношении долговечности и надежности, и его нельзя масштабировать, поскольку он требует частой и сложной калибровки чувствительных дискретных оптических компонентов. В то же время необходимо согласовать, чтобы затравочный сигнал от основного лазера мог плавно передаваться вспомогательному лазеру. Одночастотный полностью волоконный импульсный волоконный лазер с модуляцией добротности может удовлетворить сверхмощную и компактную доплеровскую лидарную систему. Этот новый лазер может работать отдельно с гетеродином, он также может быть синхронизирован по частоте для работы в импульсном режиме, а также может использоваться в качестве источника затравки для инжекции лазеров через гетеродин. Отраженный доплеровский сдвиг частоты можно легко прочитать, проверив фототок, генерируемый смешением опорного и сигнального света. Волоконный лазер непрерывного действия компании Optical Library Communication — ваш идеальный лазер-источник. Он имеет высокую степень совместимости с нашим полностью волоконным импульсным волоконным лазером. Все оптоэлектронные устройства объединены в маленьком и легком корпусе, который очень удобен для работы в полевых условиях. Благодаря естественной волноводной структуре волокна волоконный лазер вообще не требует оптической настройки и настройки. В то же время современные кристаллические твердотельные лазеры, за исключением сложного нелинейного преобразования частоты, обычно не могут напрямую выводить излучение с длиной волны 1550 нм, безопасной для человеческого глаза. Это делает наши волоконные лазеры, легированные эрбием, более привлекательными и, таким образом, становится одним из лучших источников света для лидаров.
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
