Laser a vetro di erbioCon una lunghezza d'onda di lavoro sicura di 1,53 μm per l'occhio umano, forma compatta, elevata energia per singolo impulso e qualità del fascio stabile, è diventato la sorgente luminosa principale degli attuali sistemi di telemetria laser. Questa lunghezza d'onda si trova nella finestra di trasmissione atmosferica, con un basso picco di assorbimento dell'acqua e un'attenuazione migliore della banda di 1 μm in ambienti nuvolosi e nebbiosi. Allo stesso tempo, soddisfa gli standard internazionali di sicurezza per l'occhio umano e può funzionare per lunghi periodi di tempo in spazi aperti senza protezione aggiuntiva.

Un dispositivo tipico utilizza vetro fosfatico drogato con erbio e itterbio come mezzo di guadagno e un laser a semiconduttore a 940 nm pompato lateralmente o frontalmente. Gli ioni di erbio assorbono la luce a 940 nm e subiscono un trasferimento di energia Yb → Er, realizzando una transizione a quattro livelli a 1,53 μm. Come mostrato in Figura 1.

(Figura 1)

Grazie alla lunga durata del livello energetico superiore, fino a 8 ms, il sistema può adottare un metodo di Q-switching a bassa frequenza di ripetizione per ottenere energia a impulso singolo a livello di microfuoco o millifuoco in nanosecondi, con potenza di picco in megawatt, migliorando efficacemente il rapporto segnale/rumore della misurazione della distanza.

La catena di misurazione della distanza è composta da un laser, un sistema ottico di trasmissione, un telescopio ricevente, un fotodiodo a valanga e un'unità di misurazione del tempo, come illustrato nella Figura 2.

(Figura 2)

Dopo che il sistema emette un singolo impulso, si registrano il tempo di volo dell'eco Δt e la distanza R=c ·Δt/2. La lunghezza d'onda di 1,53 μm corrisponde a una risposta estremamente bassa dei rivelatori al silicio, quindi vengono utilizzati tubi a valanga InGaAs in combinazione con filtri a banda stretta per sopprimere la luce di fondo. Grazie all'elevata energia dell'impulso, è possibile coprire distanze da diversi chilometri a decine di chilometri con una frequenza di ripetizione di 0,1-1 Hz, senza la necessità di accumulo ad alta frequenza, ottenendo il rilevamento di singoli impulsi e semplificando l'elaborazione del segnale.

Per quanto riguarda la modellazione del fascio, la barra laser ha un diametro del fascio di 2-4 mm, che viene espanso di 5-10 volte dal telescopio Galileo. L'angolo di divergenza in campo lontano viene compresso a 0,2-0,5 mrad, garantendo la densità di energia del punto luminoso e riducendo l'influenza della scintillazione atmosferica. L'estremità ricevente utilizza un telescopio Cassegrain con apertura di 80-150 mm per raccogliere gli echi e focalizzarli sul sistema APD InGaAs.

IL laser a vetro di erbio sviluppato, prodotto e venduto in modo indipendente da Luce reale È nota per la sua elevata affidabilità e il suo ottimo rapporto qualità-prezzo. Non esitate a contattarci per ulteriori informazioni.

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