ข่าว

สินค้าแนะนำ

ความรู้ระดับมืออาชีพ

การประยุกต์ใช้ไฟเบอร์เลเซอร์แบบปรับความถี่เดียวขนาด 1550 นาโนเมตร

2021-09-01

ไฟเบอร์เลเซอร์ความถี่เดียวมีคุณสมบัติเฉพาะตัว เช่น ไลน์ความกว้างที่แคบเป็นพิเศษ ความถี่ที่ปรับได้ ความยาวการเชื่อมโยงกันที่ยาวเป็นพิเศษ และสัญญาณรบกวนที่ต่ำมาก เทคโนโลยี FMCW บนเรดาร์ไมโครเวฟสามารถใช้สำหรับการตรวจจับเป้าหมายระยะไกลพิเศษที่มีความแม่นยำสูงเป็นพิเศษ เปลี่ยนแนวความคิดโดยธรรมชาติของตลาดในด้านการตรวจจับด้วยไฟเบอร์ ระยะไลดาร์ และระยะเลเซอร์ และดำเนินการปฏิวัติการใช้งานเลเซอร์ต่อไปจนสิ้นสุด

การประยุกต์ใช้ในการตรวจจับใยแก้วนำแสง:
เลเซอร์ไฟเบอร์แบบ line width แบบแคบพิเศษสามารถใช้กับระบบตรวจจับไฟเบอร์แบบกระจายเพื่อตรวจจับ ค้นหาตำแหน่ง และจำแนกเป้าหมายได้ไกลถึง 10 กิโลเมตร หลักการใช้งานพื้นฐานของมันคือเทคโนโลยีคลื่นต่อเนื่องแบบมอดูเลตความถี่ (FMCW) ซึ่งสามารถให้การป้องกันความปลอดภัยเซ็นเซอร์ที่มีต้นทุนต่ำและกระจายอย่างเต็มที่สำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ ท่อส่งน้ำมัน/ก๊าซ ฐานทัพทหาร และพรมแดนป้องกันประเทศ
ในเทคโนโลยี FMCW ความถี่เอาท์พุตเลเซอร์จะเปลี่ยนแปลงตลอดเวลารอบๆ ความถี่ศูนย์กลาง และส่วนหนึ่งของแสงเลเซอร์จะถูกรวมเข้ากับแขนอ้างอิงที่มีการสะท้อนแสงคงที่ ในระบบตรวจจับแบบเฮเทอโรไดน์ที่เชื่อมโยงกัน แขนอ้างอิงทำหน้าที่เป็นการสั่นเฉพาะที่ บทบาทของ LO (LO) การทำหน้าที่เป็นเซ็นเซอร์คือใยแก้วนำแสงที่ยาวมากอีกชนิดหนึ่ง โปรดดูรูปที่ 2 แสงเลเซอร์ที่สะท้อนจากเส้นใยตรวจจับจะผสมกับแสงอ้างอิงจากออสซิลเลเตอร์ในพื้นที่เพื่อสร้างความถี่บีตออปติคัล ซึ่งสอดคล้องกับความแตกต่างของการหน่วงเวลาที่มี มีประสบการณ์ สามารถรับข้อมูลระยะไกลเกี่ยวกับไฟเบอร์ตรวจจับได้โดยการวัดความถี่บีตของโฟโตเคอร์เรนต์บนเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัม การสะท้อนแบบกระจายบนไฟเบอร์การตรวจจับอาจเป็นการสะท้อนกลับของ Rayleigh ที่ง่ายที่สุด ด้วยเทคโนโลยีการตรวจจับที่เชื่อมโยงกันนี้ สัญญาณที่มีความไวต่ำถึง -100db สามารถตรวจจับได้ง่าย
ในเวลาเดียวกัน เนื่องจากสัญญาณบีตของโฟโตเคอร์เรนซีเป็นสัดส่วนกับสัญญาณแสงสะท้อนและพลังของแสงอ้างอิงจากออสซิลเลเตอร์ในพื้นที่ และไฟอ้างอิงยังมีฟังก์ชันในการขยายสัญญาณไฟ เทคโนโลยีการตรวจจับนี้สามารถบรรลุผลได้ ปัจจุบันอื่น ๆ เทคโนโลยีการตรวจจับใยแก้วนำแสงใด ๆ ไม่สามารถบรรลุการวัดแบบไดนามิกทางไกลพิเศษ ปัจจัยภายนอกที่รบกวนเส้นใยรับแสง เช่น ความดัน อุณหภูมิ เสียง และการสั่นสะเทือน จะส่งผลโดยตรงต่อแสงเลเซอร์ที่สะท้อนออกมา ซึ่งจะทำให้การตรวจจับสภาพแวดล้อมภายนอกเหล่านี้เกิดขึ้นได้
อย่างไรก็ตาม สำหรับชุดของระบบเทคโนโลยี FMCW ที่เชื่อมโยงกัน ส่วนที่สำคัญที่สุดคือการต้องมีแหล่งกำเนิดแสงที่มีความยาวในการเชื่อมโยงกันที่ยาวเพื่อให้ได้ความแม่นยำเชิงพื้นที่สูงและช่วงการวัดที่กว้าง การสื่อสารในห้องสมุดออปติคัลคิดในสิ่งที่คุณคิด และปรับแต่งไฟเบอร์เลเซอร์แบบแคบพิเศษที่หลากหลายสำหรับคุณ เลเซอร์เหล่านี้ได้รับประโยชน์จากเทคโนโลยีที่จดสิทธิบัตรของสหรัฐอเมริกา ความถี่เป็นแบบเดียวแน่นอน และความยาวเชื่อมโยงกันสามารถเข้าถึงได้หลายสิบกิโลเมตร ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดแสงที่เหมาะสมที่สุดในเทคโนโลยี FMCW ไฟเบอร์เลเซอร์ที่ติดตั้งการสื่อสารด้วยไลบรารีออปติคัลมีระยะการตรวจจับที่ยาวที่สุดมากกว่า 10 กิโลเมตร ในขณะที่ระยะตรวจจับของเลเซอร์ไดโอด DFB ในตลาดมีเพียงไม่กี่ร้อยเมตร เนื่องจากมีเพียงหนึ่งเลเซอร์และโฟโตดีเทคเตอร์ดังกล่าวเท่านั้นที่สามารถตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของชิ้นส่วนตรวจจับระยะไกลพิเศษ ระบบตรวจจับจึงสามารถยกระดับมาตรฐานความปลอดภัยในปัจจุบันด้วยต้นทุนที่ต่ำมาก ซึ่งสามารถนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในหลากหลายรูปแบบ , ความมั่นคงแห่งมาตุภูมิและเขตทหารทางไกล

ตัวชี้เลเซอร์และการทหารตั้งแต่:
ในปัจจุบัน แพลตฟอร์มบูรณาการ ISR (หน่วยข่าวกรอง การเฝ้าระวัง การลาดตระเวน) ของกองทัพมักติดตั้งระบบภาพด้วยแสงไฟฟ้า ซึ่งโดยทั่วไปสามารถถ่ายภาพในระยะทางไกลและระบุตำแหน่งของเป้าหมายขนาดเล็กได้อย่างแม่นยำ เช่น ยานเกราะและรถถัง อย่างไรก็ตาม เนื่องจากผลกระทบของความแม่นยำของภูมิประเทศของระบบภาพ ระบบโดยทั่วไปไม่สามารถส่งตำแหน่งที่แม่นยำของเป้าหมายไปยังแพลตฟอร์มคำสั่งเหล่านี้เพื่อนำอาวุธไปยังเป้าหมายได้ อันที่จริง กองทัพมักมีความต้องการเครื่องบ่งชี้/ช่วงเป้าหมายด้วยเลเซอร์ราคาประหยัด ระยะไกลพิเศษ (หลายร้อยกิโลเมตร) และความแม่นยำสูงพิเศษ (น้อยกว่า 1 เมตร) ในแง่ของระบบ ISR .
ปัจจุบัน ระยะการวัดของเครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์เชิงพาณิชย์ทั่วไปอยู่ที่ 10-20 กิโลเมตร ซึ่งถูกจำกัดด้วยช่วงไดนามิกและความไวในการวัด และไม่เป็นไปตามข้อกำหนดของระบบ ISR ทางการทหาร ในปัจจุบัน เครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์ส่วนใหญ่ใช้หลักการสะท้อนแสงโดเมนเวลาแสงของเลเซอร์พัลซิ่ง ประกอบด้วยตัวตรวจจับแสงที่รวดเร็วและเครื่องวิเคราะห์อย่างง่าย ซึ่งจะตรวจจับสัญญาณพัลส์แสงที่สะท้อนจากเป้าหมายโดยตรง ความแม่นยำในการวัดมักจะอยู่ที่ 1 -10 เมตร ซึ่งถูกจำกัดโดยความกว้างพัลส์ของเลเซอร์ (เทียบกับพัลส์เลเซอร์ยาว 3-30 นาโนเมตร) ยิ่งพัลส์เลเซอร์สั้นลง ความแม่นยำในการวัดก็จะยิ่งสูงขึ้น และแบนด์วิดธ์ของการวัดด้วยเลเซอร์ก็จะดีขึ้นอย่างมากเช่นกัน สิ่งนี้จะเพิ่มเสียงรบกวนในการตรวจจับอย่างไม่ต้องสงสัย ซึ่งจะช่วยลดระยะการวัดแบบไดนามิก เนื่องจากสัญญาณโฟโตเคอร์เรนซีเป็นสัดส่วนเชิงเส้นตรงกับพลังงานของสัญญาณแสงสะท้อน เสียงรบกวนที่เพิ่มขึ้นเหล่านี้จะจำกัดความไวของสัญญาณการตรวจจับ ด้วยเหตุนี้ ระยะการวัดที่ยาวที่สุดของเครื่องวัดระยะด้วยเลเซอร์แบบทหารในปัจจุบันจึงอยู่ที่ 10-20 กิโลเมตรเท่านั้น
ตามหลักการของเทคโนโลยี FMCW เลเซอร์ไฟเบอร์แบบ linewidth ขนาด 1550 นาโนเมตรที่แคบเป็นพิเศษสามารถใช้กันอย่างแพร่หลายในการบ่งชี้เป้าหมายด้วยเลเซอร์และเลเซอร์ในระยะทางหลายร้อยกิโลเมตร เพื่อให้สามารถสร้างแพลตฟอร์ม ISR ได้โดยมีต้นทุนที่ต่ำมาก ชุดบ่งชี้/ช่วงของเลเซอร์ทางไกลพิเศษประกอบด้วยเลเซอร์ คอลลิเมเตอร์และตัวรับ และเครื่องวิเคราะห์สัญญาณ ความถี่ของเลเซอร์ linewidth แคบจะถูกมอดูเลตแบบเส้นตรงและรวดเร็ว สามารถรับข้อมูลระยะไกลได้โดยการวัดแสงสัญญาณที่สะท้อนจากเป้าหมายและผสมแสงอ้างอิงเพื่อสร้างกระแสไฟ ในระบบเทคโนโลยี FMCW ความกว้างของเส้นหรือความยาวที่เชื่อมโยงกันของเลเซอร์จะกำหนดระยะทางและความไวของการวัด ความกว้างของเส้นไฟเบอร์เลเซอร์ที่จัดทำโดย Optical Library Communication นั้นต่ำเพียง 2Khz ซึ่งน้อยกว่าความกว้างของเส้นของเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่ดีที่สุดในโลก 2-3 ลำดับ คุณลักษณะที่สำคัญนี้สามารถระบุเลเซอร์และวัดระยะทางได้หลายร้อยกิโลเมตร และความแม่นยำสูงถึง 1 เมตรหรือน้อยกว่า 1 เมตร
ตัวบ่งชี้/เครื่องมือวัดเลเซอร์ที่ทำจากไฟเบอร์เลเซอร์นี้มีข้อดีหลายประการเหนือตัวบ่งชี้/เครื่องมือวัดเลเซอร์ในปัจจุบันส่วนใหญ่ที่ใช้เลเซอร์พัลซิ่ง รวมถึงระยะทางไดนามิกที่ยาวมาก ความไวในการวัดที่สูงมาก และความปลอดภัยต่อตาของมนุษย์ ขนาดเล็ก น้ำหนักเบา มั่นคงและมั่นคง ติดตั้งง่าย ฯลฯ

ดอปเปลอร์ ลิดาร์:
โดยทั่วไป ระบบเรดาร์ที่สอดคล้องกันต้องการแหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์แบบพัลซิ่ง และเพื่อสร้างสัญญาณเฮเทอโรไดน์หรือโฮโมไดน์สำหรับการตรวจจับดอปเลอร์ เลเซอร์เหล่านี้ต้องทำงานที่ความถี่เดียวด้วย อย่างไรก็ตาม ตามเนื้อผ้าเลเซอร์ดังกล่าวโดยทั่วไปประกอบด้วยสามส่วน: เลเซอร์ย่อย เลเซอร์หลัก และการควบคุมวงจรที่ซับซ้อน ในหมู่พวกเขา เลเซอร์ย่อยเป็นออสซิลเลเตอร์เลเซอร์พัลซิ่งกำลังสูง เลเซอร์หลักเป็นเลเซอร์ต่อเนื่องที่ใช้พลังงานต่ำแต่มีเสถียรภาพมาก และส่วนควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อควบคุมและรักษาการสั่นความถี่เดียวของเลเซอร์ย่อย . ไม่ต้องสงสัยเลยว่าเลเซอร์พัลซิ่งความถี่เดียวแบบดั้งเดิมนี้มีขนาดใหญ่เกินไป และเผชิญกับความท้าทายอย่างมากในด้านความทนทานและความทนทาน และไม่สามารถขยายขนาดได้เนื่องจากต้องสอบเทียบส่วนประกอบออปติคัลแยกที่มีความละเอียดอ่อนบ่อยครั้งและมีปัญหา ในขณะเดียวกันก็ต้องจับคู่สัญญาณเมล็ดจากเลเซอร์หลักสามารถจับคู่กับเลเซอร์ย่อยได้อย่างราบรื่น
เลเซอร์ไฟเบอร์พัลซิ่งแบบ Q-switched แบบความถี่เดียวแบบไฟเบอร์ทั้งหมด สามารถตอบสนองระบบ Doppler Lidar ที่แข็งแรงเป็นพิเศษและกะทัดรัด เลเซอร์ชนิดใหม่นี้สามารถทำงานโดยลำพังกับออสซิลเลเตอร์ในพื้นที่ได้ นอกจากนี้ยังสามารถล็อกความถี่สำหรับการทำงานของพัลส์ได้ และยังสามารถใช้เป็นแหล่งกำเนิดเมล็ดพันธุ์สำหรับการฉีดเลเซอร์ผ่านออสซิลเลเตอร์ในพื้นที่ สามารถอ่านการเปลี่ยนแปลงความถี่ดอปเปลอร์ที่สะท้อนได้อย่างง่ายดายโดยการตรวจสอบโฟโตเคอร์เรนต์ที่เกิดจากการผสมของไฟอ้างอิงและไฟสัญญาณ ไฟเบอร์เลเซอร์แบบคลื่นต่อเนื่องของ Optical Library Communication คือเลเซอร์แหล่งกำเนิดเมล็ดพันธุ์ในอุดมคติของคุณ มีความเข้ากันได้กับไฟเบอร์เลเซอร์พัลซิ่งไฟเบอร์ทั้งหมดของเราในระดับสูง อุปกรณ์ optoelectronic ทั้งหมดถูกรวมไว้ในกล่องขนาดเล็กและเบา ซึ่งเหมาะมากสำหรับงานภาคสนาม เนื่องจากโครงสร้างท่อนำคลื่นตามธรรมชาติของไฟเบอร์ ไฟเบอร์เลเซอร์จึงไม่ต้องการการจัดตำแหน่งและการปรับแสงเลย ในเวลาเดียวกัน เลเซอร์โซลิดสเตตที่เป็นคริสตัลในปัจจุบันโดยทั่วไปไม่สามารถส่งออกความยาวคลื่น 1550nm ที่ปลอดภัยต่อสายตามนุษย์ได้โดยตรง เว้นเสียแต่ว่าผ่านการแปลงความถี่แบบไม่เชิงเส้นที่ซับซ้อนที่ซับซ้อน สิ่งนี้ทำให้เลเซอร์ไฟเบอร์ที่เจือด้วยเออร์เบียมของเราน่าดึงดูดยิ่งขึ้น และกลายเป็นแหล่งกำเนิดแสงที่ดีที่สุดแห่งหนึ่งสำหรับไลดาร์

เลเซอร์ Ultrafast คืออะไร?

ต่อไป:

การผสมสี่คลื่นในระบบ WDM

ข่าว

สินค้าแนะนำ

YDFA ไฟเบอร์แอมพลิฟายเออร์เจือ Ytterbium 1064 นาโนเมตร

ตัวควบคุมโพลาไรซ์ไฟเบอร์แบบแมนนวล

850nm 10mW Superluminescent Diode sld ไดโอด

เลเซอร์ไดโอด DFB ขนาด 1653 นาโนเมตรสำหรับการตรวจจับ CH4

การประยุกต์ใช้ไฟเบอร์เลเซอร์แบบปรับความถี่เดียวขนาด 1550 นาโนเมตร

ก่อนหน้า:

ต่อไป: