Эрбиевый стеклянный лазерБлагодаря безопасной рабочей длине волны 1,53 мкм для человеческого глаза, компактной форме, высокой энергии одиночного импульса и стабильному качеству луча, этот лазер стал основным источником света в современных лазерных дальномерных системах. Эта длина волны находится в атмосферном диапазоне пропускания, имеет низкий пик поглощения водой и затухание лучше, чем в полосе 1 мкм в облачной и туманной среде. В то же время он соответствует международным стандартам безопасности для человеческого глаза и может работать длительное время на открытых пространствах без дополнительной защиты.

В типичном устройстве в качестве активной среды используется фосфатное стекло, легированное эрбием и иттербием, а в качестве полупроводникового лазера — лазер с боковой или торцевой накачкой на длине волны 940 нм. Ионы эрбия поглощают излучение на длине волны 940 нм и претерпевают перенос энергии Yb → Er, обеспечивая четырехуровневый переход на длине волны 1,53 мкм. Как показано на рисунке 1.

(Рисунок 1)

Благодаря длительному времени жизни верхнего энергетического уровня, достигающему 8 мс, система может использовать метод модуляции добротности с низкой частотой повторения для получения энергии одиночного импульса на уровне микрофокуса или миллифокуса в наносекундах с пиковой мощностью в мегаваттах, что эффективно повышает отношение сигнал/шум при определении расстояния.

Цепь измерения расстояния состоит из лазера, передающей оптики, приемного телескопа, лавинного фотодиода и блока измерения времени. Как показано на рисунке 2.

(Рисунок 2)

После того, как система испустит одиночный импульс, запишите время распространения эха Δt и расстояние R = c · Δt/2. Длина волны 1,53 мкм соответствует чрезвычайно низкой чувствительности кремниевых детекторов, поэтому для подавления фонового света используются лавинные трубки InGaAs в сочетании с узкополосными фильтрами. Благодаря высокой энергии импульса, можно осуществлять измерения на расстояниях от нескольких километров до десятков километров с частотой повторения 0,1-1 Гц без необходимости высокочастотного накопления, что позволяет осуществлять детектирование одиночных импульсов и упрощает обработку сигнала.

Что касается формирования луча, лазерный стержень имеет диаметр луча 2-4 мм, который расширяется в 5-10 раз с помощью телескопа «Галилео». Угол расходимости в дальней зоне сжимается до 0,2–0,5 мрад, что обеспечивает плотность энергии светового пятна и уменьшает влияние атмосферной сцинтилляции. На приемной стороне используется телескоп Кассегрена с апертурой 80–150 мм для сбора эхо-сигналов и их фокусировки на систему InGaAs APD.

Он эрбиевый стеклянный лазер Разработано, произведено и продано независимо компанией Реальный свет Известен своей высокой надежностью и экономичностью. Пожалуйста, не стесняйтесь задавать вопросы.

Предупреждение: Часть информации в этой статье взята из интернета и предназначена для технических исследований и обсуждения. Она предназначена только для ознакомления и обучения. Просим сообщать о любых неточностях. По вопросам авторских прав обращайтесь к нам для проверки и удаления информации.