Toepassing van 1550nm Single Frequency Tunable Fiber Laser
2021-09-01
Single-frequency fiberlasers hebben unieke eigenschappen zoals ultrasmalle lijnbreedte, instelbare frequentie, ultralange coherentielengte en ultralage ruis. De FMCW-technologie op microgolfradar kan worden gebruikt voor ultraprecieze coherente detectie van ultralange afstandsdoelen. Verander de inherente marktconcepten van fiber sensing, lidar en laserbereik, en blijf de revolutie in lasertoepassingen tot het einde uitvoeren.
Toepassing in optische vezeldetectie: Fiberlasers met ultrasmalle lijnbreedte kunnen worden toegepast op gedistribueerde vezeldetectiesystemen om doelen tot op 10 kilometer afstand te detecteren, lokaliseren en classificeren. Het basistoepassingsprincipe is frequentiegemoduleerde continue golftechnologie (FMCW), die goedkope, volledig gedistribueerde sensorbeveiliging kan bieden voor kerncentrales, olie-/gaspijpleidingen, militaire bases en nationale defensiegrenzen. In FMCW-technologie verandert de uitgangsfrequentie van de laser voortdurend rond zijn middenfrequentie en een deel van het laserlicht wordt gekoppeld aan een referentiearm met een vaste reflectiviteit. In een heterodyne coherent detectiesysteem fungeert de referentie-arm als een lokale oscillatie. De rol van de LO (LO). Als sensor fungeert een andere zeer lange optische vezel, zie afbeelding 2. Het laserlicht dat door de sensorvezel wordt gereflecteerd, wordt gemengd met het referentielicht van de lokale oscillator om een optische slagfrequentie te produceren, die overeenkomt met het tijdvertragingsverschil dat het heeft ervaren. De externe informatie over de detectievezel kan worden verkregen door de slagfrequentie van de fotostroom op de spectrumanalysator te meten. De gedistribueerde reflectie op de detectievezel kan de eenvoudigste Rayleigh-terugverstrooiing zijn. Door deze coherente detectietechnologie kunnen signalen met een gevoeligheid van maar liefst -100db gemakkelijk worden gedetecteerd. Tegelijkertijd, aangezien het beatsignaal van de fotostroom evenredig is met het gereflecteerde lichtsignaal en de kracht van het referentielicht van de lokale oscillator, en het referentielicht ook de functie heeft om het signaallicht te versterken, kan deze detectietechnologie bereiken andere stroom Elke optische vezeldetectietechnologie kan geen dynamische meting over ultralange afstanden bereiken. Externe factoren die interfereren met de detectievezel, zoals druk, temperatuur, geluid en trillingen, zullen het gereflecteerde laserlicht direct beïnvloeden, waardoor de detectie van deze externe omgevingen wordt gerealiseerd. Voor elke reeks coherente FMCW-technologiesystemen is het meest kritieke onderdeel echter een lichtbron met een lange coherentielengte nodig om een hoge ruimtelijke nauwkeurigheid en een groot meetbereik te bereiken. Optische bibliotheekcommunicatie denkt wat u denkt en maakt een verscheidenheid aan ultrasmalle fiberlasers voor u op maat. Deze lasers profiteren van de gepatenteerde technologie van de Verenigde Staten, de frequentie is absoluut enkelvoudig en de coherentielengte kan tientallen kilometers bereiken, wat de meest ideale lichtbron is in de FMCW-technologie. De fiberlaser uitgerust met optische bibliotheekcommunicatie heeft de langste detectieafstand van meer dan 10 kilometer, terwijl de detectieafstand van DFB-laserdiodes op de markt slechts een paar honderd meter is. Aangezien slechts één zo'n laser en fotodetector de veranderingen van detectieonderdelen over ultralange afstand kan bewaken, kan het detectiesysteem de huidige beveiligingsnormen tegen zeer lage kosten upgraden, wat op grote schaal kan worden gebruikt in een breed scala aan toepassingen. , Binnenlandse veiligheid over lange afstand en militaire velden.
Laserpointer en militair bereik: Op dit moment is het ISR-geïntegreerde platform (intelligentie, bewaking, verkenning) van het leger meestal uitgerust met een elektro-optisch beeldvormingssysteem, dat over het algemeen beelden op lange afstanden kan maken en de beweging van kleine doelen, zoals lanceervoertuigen en tanks, nauwkeurig kan lokaliseren. Vanwege de impact van de terreinnauwkeurigheid van het beeldvormingssysteem kan het systeem echter over het algemeen de precieze positie van het doelwit niet naar deze commandoplatforms sturen om het wapen naar het doelwit te sturen. In feite heeft het leger altijd een enorme vraag gehad naar goedkope, ultralange afstand (enkele honderden kilometers) en ultrahoge precisie (minder dan 1 meter) laserdoelindicatie / -bereik in termen van ISR-systemen . Op dit moment is de meetafstand van een algemene commerciële laserafstandsmeter 10-20 kilometer, die wordt beperkt door het dynamische bereik en de meetgevoeligheid en niet kan voldoen aan de vereisten van het militaire ISR-systeem. Op dit moment zijn de meeste laserafstandsmeters gebaseerd op het principe van optische tijdsdomeinreflectie van gepulseerde lasers. Ze zijn samengesteld uit snelle fotodetectoren en eenvoudige analysatoren, die de door het doel weerkaatste lichtpulssignalen direct detecteren. De meetnauwkeurigheid is meestal 1 -10 meter, die wordt beperkt door de pulsbreedte van de laser (ten opzichte van de 3-30 nm lange laserpuls). Hoe korter de laserpuls, hoe hoger de meetnauwkeurigheid en ook de bandbreedte van de lasermeting zal aanzienlijk worden verbeterd. Dit zal ongetwijfeld de detectieruis verhogen, waardoor de dynamische meetafstand kleiner wordt. Aangezien het fotostroomsignaal lineair evenredig is met de energie van het gereflecteerde lichtsignaal, beperken deze versterkte ruis de gevoeligheid van het detectiesignaal. Hierdoor is de langste meetafstand van de huidige militaire laserafstandsmeter slechts 10-20 kilometer. Gebaseerd op het principe van FMCW-technologie, kan de 1550nm ultrasmalle lijnbreedte fiberlaser op grote schaal worden gebruikt in laserdoelindicatie en laserbereik voor honderden kilometers, zodat het ISR-platform tegen zeer lage kosten kan worden gebouwd. Een set ultra-lange afstand laser indicatie/bereik is samengesteld uit laser, collimator en ontvanger, en signaalanalysator. De frequentie van de laser met smalle lijnbreedte wordt lineair en snel gemoduleerd. De informatie op afstand kan worden verkregen door het signaallicht te meten dat door het doel wordt gereflecteerd en het referentielicht te mengen om een fotostroom te genereren. In het FMCW-technologiesysteem bepaalt de lijnbreedte of coherentielengte van de laser de afstand en gevoeligheid van de meting. De lijnbreedte van de fiberlaser die wordt geleverd door Optical Library Communication is slechts 2 Khz, wat 2-3 ordes van grootte lager is dan de lijnbreedte van de beste halfgeleiderlaser ter wereld. Deze belangrijke functie kan laserindicatie en afstandsmeting van honderden kilometers bereiken, en de nauwkeurigheid is zo hoog als 1 meter of zelfs minder dan 1 meter. Het laserindicator/meetinstrument gemaakt van deze fiberlaser heeft vele voordelen ten opzichte van de meeste huidige laserindicator/meetinstrumenten op basis van gepulseerde lasers, waaronder een zeer lange dynamische afstand, een zeer hoge meetgevoeligheid en oogveilig, klein formaat, lichtgewicht, stabiel en stevig, eenvoudig te installeren, enz.
Doppler Lidar: Over het algemeen hebben coherente radarsystemen gepulseerde laserlichtbronnen nodig, en om heterodyne of homodyne signalen voor Doppler-detectie te genereren, moeten deze lasers ook op een enkele frequentie werken. Traditioneel bestaan dergelijke lasers echter over het algemeen uit drie delen: sublaser, hoofdlaser en gecompliceerde circuitbesturing. Onder hen is de sub-laser een krachtige gepulseerde laseroscillator, de hoofdlaser is een laagvermogen maar zeer stabiele continue laser, en het elektronische besturingsgedeelte wordt voornamelijk gebruikt om de enkelfrequente oscillatie van de sublaser te regelen en te onderhouden . Het lijdt geen twijfel dat deze traditionele gepulste laser met één frequentie te omvangrijk is en voor grote uitdagingen staat op het gebied van duurzaamheid en robuustheid, en niet kan worden opgeschaald omdat hij frequente en lastige kalibratie van gevoelige discrete optische componenten vereist. Tegelijkertijd moet worden afgestemd dat het seed-signaal van de hoofdlaser soepel in de sublaser kan worden gekoppeld. De enkelfrequente, volledig vezel Q-switched gepulseerde fiberlaser kan voldoen aan het ultrasterke en compacte Doppler-lidarsysteem. Deze nieuwe laser kan alleen werken met een lokale oscillator, hij kan ook frequentievergrendeld zijn voor pulswerking, en hij kan ook worden gebruikt als een startbron voor injectie van lasers via de lokale oscillator. De gereflecteerde Doppler-frequentieverschuiving kan gemakkelijk worden afgelezen door de fotostroom te controleren die wordt gegenereerd door de vermenging van het referentielicht en het signaallicht. De continue golf fiberlaser van Optical Library Communication is uw ideale zaadbronlaser. Het heeft een hoge mate van compatibiliteit met onze all-fiber pulsed fiber laser. Alle opto-elektronische apparaten zijn geïntegreerd in een kleine en lichte doos, die zeer geschikt is voor veldwerk. Door de natuurlijke golfgeleiderstructuur van de vezel heeft de vezellaser helemaal geen optische uitlijning en afstelling nodig. Tegelijkertijd, tenzij door complexe niet-lineaire frequentieconversie, kunnen huidige kristallasers in vaste toestand over het algemeen niet direct de 1550nm-golflengte produceren die veilig is voor het menselijk oog. Dit maakt onze erbium-gedoteerde fiberlasers aantrekkelijker en wordt zo een van de beste lichtbronnen voor 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
