E tusa ai ma le faiga o augatupulaga eseese o leisa infrared puupuu-galu, e tolu ituaiga o lasers infrared puupuu-galu, e taʻua lasers semiconductor, lasers fiber ma lasers malo malo.Faatasi ai ma i latou, e mafai ona vaevaeina leisa malo-malo i leisa malo-setete e faavae i luga o le optic nonlinear wavelength liua ma le malo-malo lasers e maua sa'o leisa infrared puupuu-galu mai mea galue leisa.
Semiconductor lasers faʻaaogaina mea semiconductor e pei o mea faigaluega leisa, ma o le umi o le galu o le laser e maua mai e fuafua i le va o mea semiconductor.Faatasi ai ma le atinaʻeina o mea faʻasaienisi, o fusi malosi o mea semiconductor e mafai ona faʻafetaui i se lautele lautele o umi galu leisa e ala i le inisinia faʻamalosi malosi.O le mea lea, e mafai ona maua le tele o galu-puupuu leisa infrared wavelengths i lasers semiconductor.
o mea masani galue leisa o leisa leisa semiconductor infrared puupuu-galu o mea phosphor.Mo se faʻataʻitaʻiga, o le laser semiconductor indium phosphide ma le tele o le avanoa o le 95 μm o loʻo i ai le umi o le galu o le laser o le 1.55 μm ma le 1.625 μm, ma ua oʻo le mana i le 1.5 W.
Fiber leisa fa'aaogaina alava tioata e seasea-lalolagi-doped e pei o le laser ala ma semiconductor leisa e fai ma puna puna.O loʻo i ai uiga sili ona lelei e pei o le laʻititi laʻititi, maualuga le liua o le faʻaleleia, lelei le lelei o le faʻaulu, fausaga faigofie, ma le faʻamaoni maualuga.E mafai fo'i ona fa'aogaina le tele o alaleo o fa'avevela o le lalolagi e seasea ona fa'atupuina ai se fibre leisa e ala i le fa'aopoopoina o elemene opitika filifilia e pei o fa'alava i le laser resonator.Fiber lasers ua avea ma itu taua i le atinaʻeina o tekinolosi laser.
1.Solid-setete leisa
O le malosi-setete leisa maua ala o faasalalauga e mafai ona gaosia tuusao puupuu-galu infrared lasers e tele lava Er: YAG tioata ma ceramics, ma Er-doped tioata.O le laser solid-state e faʻavae i luga o Er: YAG tioata ma ceramics e mafai ona tuʻuina saʻo le 1.645μm puʻupuʻu leisa infrared, o se nofoaga vevela i le suʻesuʻeina o le laser infrared puʻupuʻu i tausaga talu ai nei [3-5].I le taimi nei, o le malosi o le pulupulu o Er: YAG lasers e faʻaaoga ai le eletise-optic poʻo le acousto-optic Q-switching ua oʻo atu i ni nai i le sefulu o mJ, o le lautele o le pulupulu o le sefulu o ns, ma le toe fai soo o le sefulu i le afe o Hz.Afai o se 1.532 μm leisa semiconductor o loʻo faʻaaogaina e pei o le pamu puna, O le a maua ai le lelei tele i le fanua o le laser toaga ma faʻataʻitaʻiga leisa, aemaise lava lona aafiaga stealth i masini lapatai leisa masani.
Er tioata leisa o loʻo i ai le fausaga faʻapitoa, tau maualalo, mamafa mama, ma e mafai ona iloa le Q-switched operation.O le puna malamalama e sili ona lelei mo le su'esu'eina malosi o le laser infrared pu'upu'u galu.Ae ui i lea, ona o faʻaletonu e fa o mea tioata Er: Muamua, o le galu tutotonu o le fusi o alaleo o le 940 nm poʻo le 976 nm, lea e faigata ai ona ausia le pamu moli;Lona lua, o le sauniuniga o mea tioata Er e faigata ma e le faigofie ona faia ni lapoa tetele;Tolu, Er tioata O le meafaitino e le lelei le vevela, ma e le faigofie ona ausia le faʻaogaina o taimi masani mo se taimi umi, seʻi vagana ai le faʻaauau pea;lona fa, e leai se mea talafeagai Q-sui.E ui lava o le suʻesuʻega o le laser infrared puʻupuʻu e faʻavae i luga o le tioata Er e masani ona tosina atu i ai tagata, ona o mafuaʻaga e fa o loʻo i luga, e leai se oloa na sau.Seia oʻo i le 1990, faʻatasi ai ma le tulaʻi mai o faʻamau leisa semiconductor ma galu umi o le 940 nm ma le 980 nm, ma le tulaʻi mai o mea e faʻafefeteina tumu e pei o le Co2 +: MgAl2O4 (cobalt-doped magnesium aluminate), o le lua bottlenecks autu o pamu puna ma Q-sui. na malepe.O suʻesuʻega i le tioata tioata ua vave ona atiaʻe.Aemaise lava i tausaga talu ai nei, o loʻu atunuu laititi Er tioata leisa module, lea integrates puna semiconductor pamu, tioata Er ma resonant lua, mamafa e le sili atu i le 10 g, ma ei ai se vaega itiiti gaosiga gafatia o le 50 kW tumutumu mana modules.Ae ui i lea, ona o le le lelei o le faʻaogaina o le faʻaogaina o mea tioata Er, o le faʻaauau pea o le laser module e maualalo lava.Ole alaisa laser ole 50 kW module e na'o le 5Hz, ma ole maualuga ole laser ole 20kW module o le 10Hz, lea e mafai ona faʻaaogaina i faʻaoga maualalo.
O le 1.064 μm leisa na gaosia e le Nd: YAG pulsed laser ei ai le malosi maualuga e o'o atu i megawatts.A ui atu se malamalama malosi fa'atasi i nisi o mea fa'apitoa, o ona photon e fa'ata'ape'apeina i luga o mole mole o mea, o lona uiga, o photons e mitiia ma maua mai ata Low-frequency photons.E lua ituaiga o mea e mafai ona ausia ai lenei suiga faʻasolosolo aafiaga: tasi o tioata nonlinear, e pei o KTP, LiNbO3, ma isi;o le isi o le kasa maualuga maualuga e pei ole H2.Tuu i latou i totonu o le lua resonant opitika e fai ai se oscillator parametric mata (OPO).
OPO faʻavae i luga o le kasa maualuga-omiomi e masani lava ona faasino i se faʻaosofia Raman faʻasalalau parametric oscillator malamalama.O le moli pamu o loʻo mitiia se vaega ma faʻatupuina se galu o le malamalama maualalo.Leisa Raman matua fa'aaogaina le laser 1.064 μm e pamu ai le kasa H2 maualuga maualuga e maua ai le laser infrared 1.54 μm puupuu.
ATA 1
Ole fa'aoga masani ole faiga ole GV infrared shortwave ole ata mamao ile po.O le fa'amalama leisa e tatau ona avea ma se pu'upu'u pu'upu'u pu'upu'u leisa infrared ma maualuga maualuga le mana, ma o lona toe fai fa'asolo e tatau ona ogatasi ma le fa'avaa taimi o le mea pu'e pu'e.E tusa ai ma le tulaga o loʻo i ai nei o lasers infrared puʻupuʻu i le fale ma fafo, o le diode-pumped Er: YAG lasers ma le OPO-faʻavae 1.57 μm solid-state lasers o filifiliga sili ona lelei.E mana'omia pea le fa'aleleia atili o le fa'asologa o taimi ma le mana maualuga o le laser tioata la'ititi Er.3.Fa'aaogāina o le laser infrared pu'upu'u i le photoelectric anti-reconnaissance
O le ute o le pu'upu'u-galu leisa infrared anti-reconnaissance o le faʻamalamalamaina o meafaigaluega optoelectronic reconnaissance a le fili o loʻo galue i le puʻupuʻu puʻupuʻu puʻupuʻu puʻupuʻu faʻatasi ma faʻamaʻi leisa infrared puʻupuʻu, ina ia mafai ai ona maua faʻamatalaga sese pe le mafai ona galue masani, pe oʻo lava. ua leaga le masini iloa.E lua auala masani fa'asa'o leisa infrared pu'upu'u, e ta'ua o le mamao fa'a'ole'ole fa'alavelave i le mata-saogalemu laser rangefinder ma le fa'aleagaina o le pu'upu'u pu'upu'u pu'upu'u.
1.1 Fa'asesega mamao fa'alavelave ile va'aiga laser saogalemu mata tagata
E fa'aliliuina e le va'aiga leisa leisa le mamao i le va o le fa'amoemoe ma le fa'amoemoe e ala i le va o taimi o le fa'alava leisa e alu i tua ma luma i le va o le fa'ailoga ma le fa'amoemoe.Afai e maua e le rangefinder detector isi pusi leisa a'o le'i o'o atu le fa'ailoga siuleo fa'aalia o le sini i le tulaga fa'alauiloa, o le a taofia le taimi, ma o le mamao liliu e le o le mamao moni o le sini, ae la'ititi nai lo le mamao moni o le sini.Fase mamao, lea e ausia ai le faʻamoemoe o le faʻaseseina o le mamao o le vaʻaia.Mo mata-saogalemu leisa rangefinders, pu'upu'u-galu infrared pulse lasers o le galu lava e tasi e mafai ona faʻaaogaina e faʻaoga ai le faʻalavelave faʻasese mamao.
O le laser lea e faʻaaogaina le mamao ole faʻalavelave faʻalavelave a le rangefinder e faʻataʻitaʻiina le faʻafefeteina o le faʻamoemoe i le laser, o lea e maualalo tele le malosi o le laser, ae o tulaga nei e lua e tatau ona ausia:
1) Ole umi ole galu ole laser e tatau ona tutusa ma le galu galue ole faʻalavelave faʻalavelave.O lo'o fa'apipi'i se faamama fa'alavelave i luma ole va'aiga va'ava'ai, ma e vaapiapi tele le bandwidth.Lasers ma galu umi e ese mai i le galu galue e le mafai ona oʻo atu i luga o le photosensitive o le detector.E oʻo lava i le 1.54 μm ma le 1.57 μm lasers faʻatasi ma galu tutusa e le mafai ona faʻalavelave le tasi i le isi.
2) E tatau ona lava le maualuga o le toe fai leisa.E tali atu le va'aiga va'aiga i le fa'ailo leisa e o'o atu i lona fa'aata ma'ale'ale na'o le taimi e fuaina ai le mamao.Ina ia ausia le faʻalavelave lelei, o le faʻalavelave faʻalavelave e tatau ona oomi i totonu o le faitotoa o galu saʻili 2 i le 3 pulus.O le faitotoa o le laina e mafai ona ausia i le taimi nei o loʻo i luga o le faʻatonuga o μs, o le mea lea e tatau ona i ai i le laser faʻalavelave le tele o le toe fai.O le ave o se faʻataʻitaʻiga mamao o le 3 km e fai ma faʻataʻitaʻiga, o le taimi e manaʻomia mo le laser e toe foʻi i tua ma luma tasi e 20 μs.Afai e le itiiti ifo i le 2 pulus e tu'uina, o le laser toe fai fa'asologa e tatau ona o'o i le 50 kHz.Afai ole la'ititi la'ititi ole su'esu'ega leisa ole 300m, ole fa'aauau pea ole jammer e le mafai ona maualalo ifo ile 500kHz.Na'o lasers semiconductor ma fiber lasers e mafai ona ausia se maualuga maualuga o le toe fai.
1.2 Fa'alavelave fa'alavelave ma fa'aleagaina mea pu'e pu'upu'u infrared
I le avea ai ma vaega autu o le puʻupuʻu-galu faʻataʻitaʻiga faʻataʻitaʻiga, o le puʻupuʻu puʻupuʻu puʻupuʻu puʻupuʻu o loʻo i ai se faʻatapulaʻaina o le faʻaogaina o le mana faʻapipiʻi o lana InGaAs focal plane detector.Afai e sili atu le malosi faʻafuaseʻi i luga o le tapulaʻa pito i luga o le vaʻaia malosi, o le a tupu le saturation, ma e le mafai e le tagata suʻesuʻe ona faia ata masani.Malosi maualuga O le laser o le a mafua ai le faaleagaina tumau o le mea e iloa ai.
Fa'aauau ma maualalo le maualuga o le eletise semiconductor lasers ma fiber lasers e maualuga le toe fai fa'atele e talafeagai mo le fa'alavelave fa'aauau pea o fa'alavelave fa'afuase'i o mea pu'upu'u infrared.Fa'aauau pea ona fa'avevela le mea pu'e pu'upu'u infrared i se laser.Ona o le aafiaga condensing tele-faalautele o le tioata opitika, o le vaega e oo atu i le laser diffused nofoaga i luga o le vaalele taulai InGaA ua matua tumu, ma o lea e le mafai ona faʻataʻitaʻiina masani.E na'o le mae'a ai o le fa'avevelaina o le laser mo se vaitaimi, o le fa'atinoga o ata e mafai ona faasolosolo malie ona toe fo'i i le masani.
E tusa ai ma faʻaiʻuga o le tele o tausaga o suʻesuʻega ma atinaʻe o mea faʻatauvaʻa malosi leisa i fusi vaʻaia ma latalata i le infrared ma le tele o suʻega faʻaleagaina o le fanua, naʻo lasers puʻupuʻu puʻupuʻu ma le malosi maualuga o megawatts ma luga atu e mafai ona faʻaleagaina ai le TV. meapueata ile mamao ole kilomita le mamao.fa'aleagaina.Pe mafai ona ausia le faʻaleagaina o aʻafiaga, o le mana maualuga o le laser o le ki.O le umi lava e maualuga atu ai le malosi maualuga nai lo le faʻalavelave faʻaleagaina, e mafai e se pusi se tasi ona faʻaleagaina le mea e iloa ai.Mai le vaʻaiga o le faigata o le mamanu o le laser, faʻafefeteina o le vevela ma le faʻaaogaina o le eletise, o le toe fai soo o le laser e le tatau ona oʻo i le fua faʻavaa o le mea pueata pe sili atu foi, ma 10 Hz i le 20 Hz e mafai ona faʻafeiloaʻi faʻatauga moni.E masani lava, o mea pu'e pu'upu'u infrared e leai se fa'alavelave.
InGaAs focal plane detectors e aofia ai le electron bombardment CCDs fa'avae i luga o InGaAs/InP electron migration photocathodes ma CMOS mulimuli ane atiina ae.O latou saturation ma faʻaleagaina faʻailoga o loʻo i ai i le faasologa tutusa o le maualuga e pei o le Si-based CCD / CMOS, ae o InGaAs / InP-based detectors e leʻi mauaina.Tu'u ma fa'aleagaina fa'amaumauga o le CCD/COMS.
E tusa ai ma le tulaga o loʻo i ai nei o lasers infrared shortwave i le fale ma fafo, o le 1.57 μm repetitive frequency solid-state laser e faʻavae i luga o le OPO o le filifiliga sili lea mo le faʻaleagaina o le laser i CCD / COMS.O lona maualuga o le atmospheric penetration performance and high peak power short pulse laser O le moli nofoaga e ufiufi ai ma le tasi pulse aoga uiga lelei e iloagofie mo le vaivai o le mana fasioti tagata o le mamao mamao optoelectronic system ua faʻapipiʻiina i puʻupuʻu puʻupuʻu infrared.
2. Faaiuga
Puupuu-galu lasers infrared ma galu umi i le va o le 1.1 μm ma le 1.7 μm e maualuga le ea transmittance ma malosi malosi e ulu ai le puaoa, timu, kiona, asu, oneone ma le pefu.E le mafai ona vaaia i mea masani e maualalo le malamalama i le po.O le laser i le 1.4 μm i le 1.6 μm band e saogalemu mo le mata o le tagata, ma o loʻo i ai uiga faʻapitoa e pei o se tagata matua iloa ma se tali maualuga galu umi i lenei tulaga, ma ua avea ma se itu taua atinae mo talosaga leisa militeri.
O lenei pepa e iloilo ai uiga faʻapitoa ma le tulaga o loʻo i ai faʻataʻitaʻiga faʻapitoa faʻapitoa faʻamaʻi puʻupuʻu, e aofia ai laser semiconductor phosphor, laser fiber Er-doped, laser solid-state Er-doped, ma laser solid-state OPO, ma aoteleina le faʻaogaina. o nei lasers infrared puupuu-galu i photoelectric reconnaissance malosi.Fa'aoga masani ile anti-reconnaissance.
1) Fa'aauau pea ma maualalo le maualuga o le malosi maualuga le toe faia o le phosphor semiconductor lasers ma Er-doped fiber lasers e masani lava ona fa'aaogaina mo moli fesoasoani mo le mamao mamao mata'ituina ma fa'amoemoe i le po ma le taofiofia o le fa'alavelave i fili pu'upu'u pu'upu'u pu'upu'u infrared.O lasers semiconductor semiconductor puʻupuʻu puʻupuʻu puʻupuʻu ma Er-doped fiber lasers o ni puna malamalama lelei foʻi mo le tele-pulse system le saogalemu o mata, faʻataʻitaʻiga faʻataʻitaʻiga leisa ma le saogalemu o mata laser rangefinder mamao faʻalavelave faʻalavelave.
2) O laisa malo-malosi fa'avae OPO fa'atasi ai ma le maualalo o le toe fai fa'atatau ae fa'atasi ai ma le maualuga o le mana o megawatts po'o le sefulu megawatts e mafai ona fa'aaogaina lautele i fa'ata fa'ata uila, va'ava'ai leisa gating mamao mamao i le po, fa'aleagaina leisa infrared pu'upu'u ma faiga masani mamao mata tagata Saogalemu leisa rangi.
3) O le laisa tioata la'ititi Er o se tasi lea o fa'atonuga fa'atupula'ia fa'ato'a fa'ato'a fa'ato'a fa'ato'a fa'ato'a fa'ato'a fa'ato'a fa'ato'a fa'ato'a fa'asolo i tausaga talu ai nei.O le malosi o lo'o i ai nei ma le toe faia o taimi e mafai ona fa'aogaina i le laisa saogalemu mata.I le taimi, a oʻo loa le malosi maualuga i le megawatt level, e mafai ona faʻaogaina mo faʻataʻitaʻiga faʻataʻitaʻiga radar, mataʻituina gating laser, ma faʻaleagaina leisa i mea puʻe puʻupuʻu infrared.
4) O le diode-pumped Er: YAG leisa lea e natia le masini lapataʻi leisa o le autu autu o le atinae o le malosi-galu puʻupuʻu lasers infrared.E tele le fa'aogaina i le flash lidar, mamao mamao leisa mata'i gating i le po, ma leisa faaleagaina.
I tausaga talu ai nei, talu ai o loʻo i ai i luga aʻe ma maualuga atu mea e manaʻomia mo le tuʻufaʻatasia o faiga optoelectronic, o mea laiti ma mama leisa ua avea ma se tulaga le maalofia i le atinaʻeina o masini laser.Semiconductor lasers, fiber lasers ma miniature lasers ma laʻititi laʻititi, mamafa mama ma maualalo le mana faʻaaogaina Er tioata tioata ua avea ma faʻatonuga autu o le atinaʻeina o lasers infrared puupuu-galu.Aemaise lava, o le fibre lasers ma le lelei o le la'au e iai le malosi tele e mafai ona fa'aoga i moli fesoasoani i le po, mata'ituina ma le tulimata'i, su'esu'e ata lidar, ma le fa'alavelave fa'alavelave leisa.Ae ui i lea, o le mana / malosi o nei ituaiga e tolu o lasers laiti ma mama e masani lava ona maualalo, ma e mafai ona faʻaaogaina mo nisi faʻataʻitaʻiga puʻupuʻu puʻupuʻu, ma e le mafai ona faʻafetaui manaʻoga o le vaʻaia mamao ma le faʻatauvaʻa.O le mea lea, o le taulaiga o le atinaʻe o le faʻateleina lea o le malosi / malosi laser.
O lasers malo-malosi faʻavae OPO e iai le lelei o le ave ma le maualuga maualuga o le mana, ma o latou tulaga lelei i le vaʻavaʻai mamao, faʻataʻitaʻiga radar ma le faʻaleagaina o le laser o loʻo manino lava, ma e tatau ona faʻateleina le malosi o le gaosiga o le laser ma le toe fai leisa. .Mo le diode-pumped Er: YAG lasers, afai e faateleina le malosi o le pulupulu a'o fa'apipi'i atili le lautele o le pulus, o le a avea ma mea e sili ona lelei i le OPO laisa malo.E i ai tulaga lelei i le va'ava'ai mata'i puipui, fa'ata fa'ata uila, ma fa'aleagaina leisa.Tele fa'aoga gafatia.
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Taimi Fa'afou: Mati-02-2022
