වසර ගණනාවක පර්යේෂණ හා සංවර්ධන කටයුතු මත පදනම්ව, ලුමිස්පොට් ටෙක්නොලොජි සමාගම, 80mJ ශක්තියක්, 20 Hz පුනරාවර්තන සංඛ්‍යාතයක් සහ 1.57μm මිනිස් ඇසට ආරක්ෂිත තරංග ආයාමයක් සහිත කුඩා ප්‍රමාණයේ සහ සැහැල්ලු බර ස්පන්දිත ලේසර් එකක් සාර්ථකව සංවර්ධනය කළේය. මෙම පර්යේෂණ ප්‍රතිඵලය KTP-OPO හි සංවාද කාර්යක්ෂමතාව වැඩි කිරීමෙන් සහ පොම්ප ප්‍රභව ඩයෝඩ ලේසර් මොඩියුලයේ ප්‍රතිදානය ප්‍රශස්ත කිරීමෙන් ලබා ගන්නා ලදී. පරීක්ෂණ ප්‍රතිඵලයට අනුව, මෙම ලේසර් විශිෂ්ට කාර්ය සාධනයක් සමඟ -45 ℃ සිට 65 ℃ දක්වා පුළුල් වැඩ කරන උෂ්ණත්ව අවශ්‍යතාවය සපුරාලන අතර චීනයේ උසස් මට්ටමට ළඟා වේ.
ස්පන්දන ලේසර් රේන්ජ්ෆයින්ඩර් යනු ඉලක්කයට යොමු කරන ලද ලේසර් ස්පන්දනයේ වාසිය අනුව දුර මැනීමේ උපකරණයකි, ඉහළ නිරවද්‍යතා පරාස සොයාගැනීමේ හැකියාව, ශක්තිමත් ප්‍රති-මැදිහත්වීමේ හැකියාව සහ සංයුක්ත ව්‍යුහය යන ගුණාංග ඇත. නිෂ්පාදිතය ඉංජිනේරු මිනුම් සහ අනෙකුත් ක්ෂේත්‍රවල බහුලව භාවිතා වේ. මෙම ස්පන්දන ලේසර් පරාස සොයාගැනීමේ ක්‍රමය දිගු දුර මැනීමේ යෙදීමේදී බහුලව භාවිතා වේ. මෙම දිගු දුර පරාස සොයාගැනීමේදී, නැනෝ තත්පර ලේසර් ස්පන්දන ප්‍රතිදානය කිරීම සඳහා Q-ස්විචිං තාක්ෂණය භාවිතා කරමින්, ඉහළ ශක්තියක් සහ කුඩා කදම්භ විසිරුම් කෝණයක් සහිත ඝන-තත්ත්ව ලේසර් තෝරා ගැනීම වඩාත් සුදුසුය.
ස්පන්දන ලේසර් පරාස සොයාගැනීමේ අදාළ ප්‍රවණතා පහත පරිදි වේ:
(1) මිනිස් ඇසට ආරක්ෂිත ලේසර් රේන්ජ්ෆයින්ඩර්: 1.57um දෘශ්‍ය පරාමිතික දෝලකය, පරාස සොයාගැනීමේ ක්ෂේත්‍ර බොහොමයක සාම්ප්‍රදායික 1.06um තරංග ආයාම ලේසර් රේන්ජ්ෆයින්ඩරයේ පිහිටීම ක්‍රමයෙන් ප්‍රතිස්ථාපනය කරයි.
(2) කුඩා ප්‍රමාණයේ සහ සැහැල්ලු බර සහිත කුඩා කළ දුරස්ථ ලේසර් රේන්ජ්ෆයින්ඩරය.
හඳුනාගැනීමේ සහ ප්‍රතිබිම්භකරණ පද්ධති ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩිදියුණු වීමත් සමඟ, කිලෝමීටර 20 ට වැඩි 0.1m² කුඩා ඉලක්ක මැනිය හැකි දුරස්ථ ලේසර් පරාස සොයාගැනීමේ යන්ත්‍ර අවශ්‍ය වේ. එබැවින්, ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත ලේසර් පරාස සොයාගැනීම අධ්‍යයනය කිරීම හදිසි වේ.
මෑත වසරවලදී, කුඩා කදම්භ විසිරුම් කෝණයක් සහ ඉහළ මෙහෙයුම් කාර්ය සාධනයක් සහිත 1.57um තරංග ආයාම ඇස් ආරක්ෂිත ඝන තත්ත්ව ලේසර් පර්යේෂණ, සැලසුම් කිරීම, නිෂ්පාදනය සහ විකිණීම සඳහා Lumispot Tech ආයතනය උත්සාහයක් දැරීය.
මෑතකදී, Lumispot Tech විසින් 1.57um ඇස්-ආරක්ෂිත තරංග ආයාම වායු සිසිලන ලේසර් එකක් ඉහළ උච්ච බලයක් සහ සංයුක්ත ව්‍යුහයක් සමඟ නිර්මාණය කරන ලද අතර, එය minization දිගු-දුර ලේසර් රේන්ජ්ෆයින්ඩර් පර්යේෂණයේ ප්‍රායෝගික ඉල්ලුමේ ප්‍රතිඵලයක් ලෙස,. අත්හදා බැලීමෙන් පසු, මෙම ලේසර් පුළුල් යෙදුම් අපේක්ෂාවන් පෙන්නුම් කරයි, විශිෂ්ට කාර්ය සාධනයක් ඇති අතර, සෙල්සියස් අංශක 40 සිට 65 දක්වා පුළුල් පරාසයක වැඩ කරන උෂ්ණත්වය යටතේ ශක්තිමත් පාරිසරික අනුවර්තනයක් ඇත,
පහත සමීකරණය හරහා, වෙනත් යොමුවල ස්ථාවර ප්‍රමාණය සමඟ, උච්ච ප්‍රතිදාන බලය වැඩි දියුණු කිරීමෙන් සහ කදම්භ විසිරුම් කෝණය අඩු කිරීමෙන්, එය පරාස සොයන්නාගේ මිනුම් දුර වැඩි දියුණු කළ හැකිය. ප්‍රතිඵලයක් වශයෙන්, සාධක 2: උච්ච ප්‍රතිදාන බලයේ අගය සහ කුඩා කදම්භ විසිරුම් කෝණය වායු සිසිලන ශ්‍රිතයක් සහිත සංයුක්ත ව්‍යුහ ලේසර් නිශ්චිත පරාස සොයන්නාගේ දුර මැනීමේ හැකියාව තීරණය කරන ප්‍රධාන කොටස වේ.
මිනිස් ඇසට ආරක්ෂිත තරංග ආයාමයක් සහිත ලේසර් සාක්ෂාත් කර ගැනීමේ ප්‍රධාන කොටස වන්නේ දෘශ්‍ය පරාමිතික දෝලකය (OPO) තාක්‍ෂණයයි, එයට රේඛීය නොවන ස්ඵටික විකල්පය, අදියර ගැලපුම් ක්‍රමය සහ OPO අන්තර් ව්‍යුහ නිර්මාණය ඇතුළත් වේ. රේඛීය නොවන ස්ඵටික තේරීම විශාල රේඛීය නොවන සංගුණකය, ඉහළ හානි ප්‍රතිරෝධක සීමාව, ස්ථාවර රසායනික හා භෞතික ගුණාංග සහ පරිණත වර්ධන ශිල්පීය ක්‍රම ආදිය මත රඳා පවතී, අදියර ගැලපීම ප්‍රමුඛත්වය ගත යුතුය. විශාල පිළිගැනීමේ කෝණයක් සහ කුඩා පිටවීමේ කෝණයක් සහිත තීරණාත්මක නොවන අදියර ගැලපුම් ක්‍රමයක් තෝරන්න; OPO කුහර ව්‍යුහය විශ්වසනීයත්වය සහතික කිරීමේ පදනම මත කාර්යක්ෂමතාව සහ කදම්භ ගුණාත්මකභාවය සැලකිල්ලට ගත යුතුය. අදියර ගැලපුම් කෝණයක් සහිත KTP-OPO ප්‍රතිදාන තරංග ආයාමයේ වෙනස් කිරීමේ වක්‍රය, θ=90° වූ විට, සංඥා ආලෝකයට මිනිස් ඇසට ආරක්ෂිත ලේසර් හරියටම ප්‍රතිදානය කළ හැකිය. එබැවින්, නිර්මාණය කරන ලද ස්ඵටිකය එක් පැත්තකින් කපා ඇත, කෝණ ගැලපීම θ=90°, φ=0° භාවිතා කරයි, එනම්, පන්ති ගැලපුම් ක්‍රමය භාවිතා කිරීම, ස්ඵටික ඵලදායී රේඛීය නොවන සංගුණකය විශාලතම වන අතර විසරණ බලපෑමක් නොමැති විට.
ඉහත ගැටලුව පිළිබඳ පුළුල් සලකා බැලීමක් මත පදනම්ව, වත්මන් දේශීය ලේසර් තාක්ෂණයේ සහ උපකරණවල සංවර්ධන මට්ටම සමඟ ඒකාබද්ධව, ප්‍රශස්තිකරණ තාක්ෂණික විසඳුම වන්නේ: OPO පන්තියේ II තීරණාත්මක නොවන අවධි-ගැලපෙන බාහිර කුහරය ද්විත්ව-කුහර KTP-OPO සැලසුමක් අනුගමනය කරයි; KTP-OPO 2 සිරස් අතට ටැන්ඩම් ව්‍යුහයක සිදු වේ, එය පහත දැක්වේ.රූපය 1ඉහත.
පොම්ප ප්‍රභවය යනු ස්වයං-පර්යේෂණ සහ සංවර්ධනය කරන ලද සන්නායක සිසිලන අර්ධ සන්නායක ලේසර් අරාව වන අතර, උපරිම වශයෙන් 2% ක රාජකාරි චක්‍රයක්, තනි තීරුව සඳහා 100W උපරිම බලය සහ 12,000W මුළු ක්‍රියාකාරී බලයක් ඇත. දකුණු කෝණ ප්‍රිස්මය, තලීය සියලු පරාවර්තක දර්පණය සහ ධ්‍රැවීකරණය නැමුණු ධ්‍රැවීකරණ යුගල ප්‍රතිදාන අනුනාද කුහරයක් සාදයි, සහ දකුණු කෝණ ප්‍රිස්මය සහ තරංග තහඩුව භ්‍රමණය කර අපේක්ෂිත 1064 nm ලේසර් සම්බන්ධක ප්‍රතිදානය ලබා ගනී. Q මොඩියුලේෂන් ක්‍රමය යනු KDP ස්ඵටික මත පදනම් වූ පීඩනගත ක්‍රියාකාරී විද්‍යුත්-දෘශ්‍ය Q මොඩියුලේෂණයකි.
රූපය 1KTP ස්ඵටික දෙකක් ශ්‍රේණිගතව සම්බන්ධ කර ඇත.
මෙම සමීකරණයේදී, Prec යනු හඳුනාගත හැකි කුඩාම වැඩ බලයයි;
Pout යනු වැඩ බලයේ උපරිම ප්‍රතිදාන අගයයි;
D යනු ග්‍රාහක දෘශ්‍ය පද්ධති විවරයයි;
t යනු දෘශ්‍ය පද්ධති සම්ප්‍රේෂණ තීව්‍රතාවයයි;
θ යනු ලේසර්හි විමෝචක කදම්භ විසිරුම් කෝණයයි;
r යනු ඉලක්කයේ පරාවර්තන අනුපාතයයි;
A යනු ඉලක්කගත සමාන හරස්කඩ ප්‍රදේශයයි;
R යනු විශාලතම මිනුම් පරාසයයි;
σ යනු වායුගෝලීය අවශෝෂණ සංගුණකයයි.
රූපය 2: ස්වයං-සංවර්ධනය හරහා චාප හැඩැති තීරු අරා මොඩියුලය,
YAG ස්ඵටික දණ්ඩ මැදින්.
එමරූපය 2යනු චාප හැඩැති තීරු තොග වන අතර, මොඩියුලය තුළ ලේසර් මාධ්‍යය ලෙස YAG ස්ඵටික දඬු තබමින්, 1% සාන්ද්‍රණයක් සහිතව. පාර්ශ්වීය ලේසර් චලනය සහ ලේසර් ප්‍රතිදානයේ සමමිතික ව්‍යාප්තිය අතර පරස්පරතාව විසඳීම සඳහා, අංශක 120 ක කෝණයකින් LD අරාවේ සමමිතික ව්‍යාප්තියක් භාවිතා කරන ලදී. පොම්ප ප්‍රභවය 1064nm තරංග ආයාමයක් වන අතර, ශ්‍රේණි අර්ධ සන්නායක ටැන්ඩම් පොම්ප කිරීමේදී 6000W වක්‍ර අරා තීරු මොඩියුල දෙකක් වේ. නිමැවුම් ශක්තිය 0-250mJ වන අතර ස්පන්දන පළල 10ns පමණ සහ 20Hz බර සංඛ්‍යාතයක් ඇත. නැමුණු කුහරයක් භාවිතා කරන අතර, 1.57μm තරංග ආයාම ලේසර් ටැන්ඩම් KTP රේඛීය නොවන ස්ඵටිකයකින් පසුව ප්‍රතිදානය කෙරේ.
ප්‍රස්තාරය 31.57um තරංග ආයාම ස්පන්දිත ලේසර් වල මාන ඇඳීම
ප්‍රස්තාරය 4: 1.57um තරංග ආයාම ස්පන්දිත ලේසර් සාම්පල උපකරණ
ප්‍රස්තාරය 5:1.57μm ප්‍රතිදානය
ප්‍රස්තාරය 6:පොම්ප ප්‍රභවයේ පරිවර්තන කාර්යක්ෂමතාව
ලේසර් ශක්ති මිනුම පිළිවෙලින් තරංග ආයාම වර්ග 2 ක ප්‍රතිදාන බලය මැනීම සඳහා අනුවර්තනය කිරීම. පහත දැක්වෙන ප්‍රස්ථාරයට අනුව, ශක්ති අගයේ ප්‍රතිඵලය වූයේ මිනිත්තු 1 ක වැඩ කරන කාලය සමඟ 20Hz යටතේ ක්‍රියා කරන සාමාන්‍ය අගයයි. ඒවා අතර, 1.57um තරංග ආයාම ලේසර් මගින් ජනනය කරන ශක්තියට 1064nm තරංග ආයාම පොම්ප ප්‍රභව ශක්තියේ සම්බන්ධතාවය සමඟ ප්‍රතිඵල වෙනසක් ඇත. පොම්ප ප්‍රභවයේ ශක්තිය 220mJ ට සමාන වන විට, 1.57um තරංග ආයාම ලේසර් හි ප්‍රතිදාන ශක්තිය 80mJ ලබා ගැනීමට හැකි වන අතර, පරිවර්තන අනුපාතය 35% දක්වා ඉහළ යයි. OPO සංඥා ආලෝකය මූලික සංඛ්‍යාත ආලෝකයේ යම් බල ඝනත්වයක ක්‍රියාකාරිත්වය යටතේ ජනනය වන බැවින්, එහි එළිපත්ත අගය 1064 nm මූලික සංඛ්‍යාත ආලෝකයේ එළිපත්ත අගයට වඩා වැඩි වන අතර, පොම්ප කිරීමේ ශක්තිය OPO එළිපත්ත අගය ඉක්මවා ගිය පසු එහි ප්‍රතිදාන ශක්තිය වේගයෙන් වැඩි වේ. OPO නිමැවුම් ශක්තිය සහ කාර්යක්ෂමතාව මූලික සංඛ්‍යාත ආලෝක ප්‍රතිදාන ශක්තිය සමඟ ඇති සම්බන්ධතාවය රූපයේ දක්වා ඇති අතර, එයින් OPO හි පරිවර්තන කාර්යක්ෂමතාව 35% දක්වා ළඟා විය හැකි බව දැකගත හැකිය.
අවසාන වශයෙන්, 80mJ ට වැඩි ශක්තියක් සහ 8.5ns ලේසර් ස්පන්දන පළලක් සහිත 1.57μm තරංග ආයාම ලේසර් ස්පන්දන ප්‍රතිදානයක් ලබා ගත හැකිය. ලේසර් කදම්භ විස්තාරකය හරහා ප්‍රතිදාන ලේසර් කදම්භයේ අපසරන කෝණය 0.3mrad වේ. මෙම ලේසර් භාවිතා කරන ස්පන්දන ලේසර් පරාස සොයන්නෙකුගේ පරාස මිනුම් හැකියාව කිලෝමීටර 30 ඉක්මවිය හැකි බව සමාකරණ සහ විශ්ලේෂණයන් පෙන්නුම් කරයි.
| තරංග ආයාමය | 1570±5nm |
| පුනරාවර්තන සංඛ්‍යාතය | 20Hz ට |
| ලේසර් කදම්භ විසිරුම් කෝණය (කදම්භ ප්‍රසාරණය) | මිලියන 0.3-0.6 |
| ස්පන්දන පළල | 8.5ns (එන්එස්) |
| ස්පන්දන ශක්තිය | 80mJ |
| අඛණ්ඩ වැඩ කරන වේලාවන් | මිනිත්තු 5 |
| බර | ≤1.2kg බර |
| වැඩ කරන උෂ්ණත්වය | -40℃~65℃ |
| ගබඩා උෂ්ණත්වය | -50℃~65℃ |
තමන්ගේම තාක්‍ෂණ පර්යේෂණ සහ සංවර්ධන ආයෝජන වැඩිදියුණු කිරීමට අමතරව, පර්යේෂණ සහ සංවර්ධන කණ්ඩායමේ ඉදිකිරීම් ශක්තිමත් කිරීමට සහ තාක්‍ෂණ පර්යේෂණ සහ සංවර්ධන නවෝත්පාදන පද්ධතිය පරිපූර්ණ කිරීමට අමතරව, Lumispot Tech කර්මාන්ත-විශ්ව විද්‍යාල-පර්යේෂණවල බාහිර පර්යේෂණ ආයතන සමඟ ක්‍රියාකාරීව සහයෝගයෙන් කටයුතු කරන අතර දේශීය ප්‍රසිද්ධ කර්මාන්ත විශේෂඥයින් සමඟ හොඳ සහයෝගීතා සම්බන්ධතාවයක් ඇති කර ගෙන ඇත. මූලික තාක්ෂණය සහ ප්‍රධාන සංරචක ස්වාධීනව සංවර්ධනය කර ඇති අතර, සියලුම ප්‍රධාන සංරචක ස්වාධීනව සංවර්ධනය කර නිෂ්පාදනය කර ඇති අතර, සියලුම උපාංග දේශීයකරණය කර ඇත. දීප්තිමත් මූලාශ්‍ර ලේසර් තවමත් තාක්‍ෂණ සංවර්ධනයේ සහ නවෝත්පාදනයේ වේගය වේගවත් කරන අතර, වෙළඳපල ඉල්ලුම සපුරාලීම සඳහා අඩු පිරිවැය සහ වඩාත් විශ්වාසදායක මිනිස් අක්ෂි ආරක්ෂණ ලේසර් රේන්ජ්ෆයින්ඩර් මොඩියුල හඳුන්වා දීම දිගටම කරගෙන යනු ඇත.
පළ කිරීමේ කාලය: ජූනි-21-2023