전문 지식

1550nm 단일 주파수 가변 파이버 레이저의 응용

2021-09-01
단일 주파수 파이버 레이저는 매우 좁은 선폭, 조정 가능한 주파수, 매우 긴 간섭성 길이 및 초저잡음과 같은 고유한 특성을 가지고 있습니다. 마이크로파 레이더의 FMCW 기술은 초장거리 표적의 초고정밀 간섭 탐지에 사용할 수 있습니다. 광섬유 감지, 라이더 및 레이저 범위에 대한 시장의 고유한 개념을 변경하고 레이저 응용 분야의 혁명을 끝까지 계속 수행하십시오.

광섬유 감지에 적용:
매우 좁은 선폭 파이버 레이저는 분산 파이버 감지 시스템에 적용하여 10km 떨어진 대상을 감지, 위치 지정 및 분류할 수 있습니다. 기본 적용 원리는 FMCW(주파수 변조 연속파 기술)로, 원자력 발전소, 석유/가스 파이프라인, 군사 기지 및 국방 국경을 위한 저비용의 완전 분산형 센서 보안 보호를 제공할 수 있습니다.
FMCW 기술에서 레이저 출력 주파수는 중심 주파수를 중심으로 지속적으로 변하고 레이저 광의 일부는 반사율이 고정된 기준 암에 결합됩니다. 헤테로다인 코히어런트 검출 시스템에서 기준 암은 LO(LO)의 역할을 로컬 진동으로 작동합니다. 센서 역할을 하는 또 다른 광섬유는 매우 긴 광섬유입니다. 그림 2를 참조하십시오. 감지 광섬유에서 반사된 레이저 빛은 로컬 발진기의 참조 빛과 혼합되어 광학 비트 주파수를 생성하며, 이는 시간 지연 차이에 해당합니다. 경험했다. 감지 광섬유에 대한 원격 정보는 스펙트럼 분석기에서 광전류의 비트 주파수를 측정하여 얻을 수 있습니다. 감지 섬유의 분산 반사는 가장 단순한 Rayleigh 후방 산란이 될 수 있습니다. 이 코히어런트 감지 기술을 통해 -100db의 낮은 감도 신호도 쉽게 감지할 수 있습니다.
동시에, 광전류의 비트 신호는 반사광 신호와 국부 발진기의 참조광 전력에 비례하고 참조광은 신호광을 증폭하는 기능도 있기 때문에 이 감지 기술은 다음을 달성할 수 있습니다. 다른 전류 어떤 광섬유 감지 기술도 초장거리 동적 측정을 달성할 수 없습니다. 압력, 온도, 소리, 진동 등 감지 광섬유를 간섭하는 외부 요인은 반사된 레이저 광에 직접적인 영향을 미치므로 이러한 외부 환경의 감지를 실현합니다.
그러나 간섭성 FMCW 기술 시스템 세트의 경우 가장 중요한 부분은 높은 공간 정확도와 넓은 측정 범위를 달성하기 위해 간섭성 길이가 긴 광원이 필요하다는 것입니다. 광학 라이브러리 통신은 당신이 생각하는 것을 생각하고 당신을 위해 다양한 초 협선 파이버 레이저를 맞춤화합니다. 이 레이저는 미국 특허 기술의 이점을 누리고 주파수는 절대적으로 단일하며 간섭 길이는 수십 킬로미터에 도달할 수 있으며 이는 FMCW 기술에서 가장 이상적인 광원입니다. 광학 라이브러리 통신을 갖춘 파이버 레이저는 10km 이상의 가장 긴 감지 거리를 가지고 있지만 시장에서 DFB 레이저 다이오드의 감지 거리는 불과 수백 미터입니다. 이러한 레이저와 광검출기 하나로 초장거리 감지 부품의 변화를 모니터링할 수 있기 때문에 감지 시스템은 매우 저렴한 비용으로 현재 보안 표준을 업그레이드할 수 있어 광범위한 응용 분야에서 널리 사용될 수 있습니다. , 장거리 국토 안보 및 군사 분야.

레이저 포인터 및 군사 범위:
현재 군의 ISR(정보, 감시, 정찰) 통합 플랫폼은 일반적으로 장거리에서 이미지를 촬영하고 발사체 및 탱크와 같은 작은 표적의 움직임을 정확하게 찾을 수 있는 전자 광학 이미징 시스템을 갖추고 있습니다. 그러나 이미징 시스템의 지형 정확도의 영향으로 인해 시스템은 일반적으로 이러한 명령 플랫폼에 표적의 정확한 위치를 전송하여 무기를 표적으로 향하게 할 수 없습니다. 사실 군은 ISR 시스템 측면에서 저비용, 초장거리(수백 킬로미터), 초고정밀(1미터 미만) 레이저 표적 지시/사거리에 대한 수요가 항상 많았습니다. .
현재 일반 상업용 레이저 거리 측정기의 측정 거리는 10-20km로 동적 범위와 측정 감도의 한계로 군용 ISR 시스템의 요구 사항을 충족할 수 없습니다. 현재 대부분의 레이저 거리 측정기는 펄스 레이저의 광학 시간 영역 반사 원리를 기반으로 합니다. 이들은 대상에서 반사된 광 펄스 신호를 직접 감지하는 고속 광검출기와 간단한 분석기로 구성됩니다. 측정 정확도는 일반적으로 1-10미터이며, 이는 레이저의 펄스 폭에 의해 제한됩니다(3-30nm 길이의 레이저 펄스에 비해). 레이저 펄스가 짧을수록 측정 정확도가 높아지고 레이저 측정 대역폭도 크게 향상됩니다. 이것은 의심할 여지 없이 감지 노이즈를 증가시켜 동적 측정 거리를 줄입니다. 광전류 신호는 반사광 신호의 에너지에 선형적으로 비례하므로 이러한 향상된 노이즈는 감지 신호의 감도를 제한합니다. 이 때문에 현재 군용 레이저 거리측정기의 최장 측정거리는 10~20km에 불과하다.
FMCW 기술의 원리를 기반으로 하는 1550nm 초소형 선폭 파이버 레이저는 수백 킬로미터에 이르는 레이저 표적 표시 및 레이저에 널리 사용될 수 있으므로 매우 저렴한 비용으로 ISR 플랫폼을 구축할 수 있습니다. 초장거리 레이저 표시/측정기 세트는 레이저, 콜리메이터 및 수신기, 신호 분석기로 구성됩니다. 좁은 선폭 레이저의 주파수는 선형으로 빠르게 변조됩니다. 대상에서 반사된 신호광을 측정하고 참조광을 혼합하여 광전류를 발생시켜 원격 정보를 얻을 수 있습니다. FMCW 기술 시스템에서 레이저의 라인 너비 또는 간섭성 길이는 측정의 거리와 감도를 결정합니다. Optical Library Communication에서 제공하는 파이버 레이저 선폭은 세계 최고의 반도체 레이저 선폭보다 2~3배 낮은 2Khz로 매우 낮습니다. 이 중요한 기능은 수백 킬로미터의 레이저 표시 및 거리 측정을 달성할 수 있으며 정확도는 1미터 또는 1미터 미만입니다.
이 파이버 레이저로 만든 레이저 표시기/측정기는 매우 긴 동적 거리, 매우 높은 측정 감도 및 인간의 눈에 안전한 작은 크기, 가벼운 무게, 안정적이고 확고하며 설치가 용이합니다.

도플러 라이더:
일반적으로 코히어런트 레이더 시스템에는 펄스 레이저 광원이 필요하며 도플러 감지를 위한 헤테로다인 또는 호모다인 신호를 생성하려면 이러한 레이저도 단일 주파수에서 작동해야 합니다. 그러나 전통적으로 이러한 레이저는 일반적으로 하위 레이저, 주 레이저 및 복잡한 회로 제어의 세 부분으로 구성됩니다. 그 중 서브 레이저는 고출력 펄스 레이저 발진기이고, 메인 레이저는 저출력이지만 매우 안정적인 연속 레이저이며, 전자 제어 부분은 주로 서브 레이저의 단일 주파수 발진을 제어 및 유지하는 데 사용됩니다. . 이 전통적인 단일 주파수 펄스 레이저는 너무 부피가 크고 내구성과 견고성 면에서 큰 문제에 직면해 있으며 민감한 개별 광학 구성 요소를 자주 번거롭게 교정해야 하기 때문에 확장할 수 없다는 것은 의심의 여지가 없습니다. 동시에 메인 레이저의 시드 신호가 서브 레이저에 원활하게 결합될 수 있도록 일치해야 합니다.
단일 주파수, 전체 섬유 Q-스위치 펄스 광섬유 레이저는 초강력 및 소형 도플러 라이더 시스템을 충족할 수 있습니다. 이 새로운 레이저는 국부 발진기와 단독으로 작동할 수 있으며 펄스 작동을 위해 주파수를 잠글 수 있으며 국부 발진기를 통해 레이저를 주입하기 위한 시드 소스로도 사용할 수 있습니다. 참조광과 신호광이 혼합되어 발생하는 광전류를 확인하여 반사된 도플러 주파수 편이를 쉽게 읽을 수 있습니다. Optical Library Communication의 연속파 파이버 레이저는 이상적인 시드 소스 레이저입니다. 그것은 우리의 모든 섬유 펄스 섬유 레이저와 높은 수준의 호환성을 가지고 있습니다. 모든 광전자 장치는 현장 작업에 매우 적합한 작고 가벼운 상자에 통합되어 있습니다. 광섬유의 자연스러운 도파관 구조로 인해 광섬유 레이저는 광학 정렬 및 조정이 전혀 필요하지 않습니다. 동시에 복잡한 비선형 주파수 변환을 통하지 않는 한 현재의 수정 고체 레이저는 일반적으로 인간의 눈에 안전한 1550nm 파장을 직접 출력할 수 없습니다. 이것은 우리의 에르븀 도핑된 파이버 레이저를 더 매력적으로 만들어 라이더를 위한 최고의 광원 중 하나가 됩니다.
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept