目前,批量裝備的軍用激光測距機大都采用1064nm 波長激光,在戰場和訓練中容易給人員帶來人眼損傷甚至致盲的危險。為此,70年代末國際上開始研制第三代人眼安全激光測距機。其中1.5Xμm 激光對人眼最安全,且處于1 .5 ~1 .8μm 的大氣傳輸窗口,對煙、霧的穿透能力強,且其使用的InGaAs探測器相比較于傳統的Si探測器具有更高的探測靈敏度,因而成為人眼安全激光測距機的主流發展方向。與常見的產生人眼安全波長的拉曼激光器和OPO(光參量振蕩)激光器相比,餌玻璃激光器屬于工作物質直接產生人眼安全波長,具有結構簡單、光束質量好、可靠性高的優點,是人眼安全測距機的優選光源。
對鉺玻璃激光的研究可分為三個階段。在70年代以前,雖然已經意識到1.5μm波段激光的重要性并有一些科學家一直從事研究,但由于屬三能級系統閾值高,增益較低,與同期發展起來的摻Nd激光器難以相比,所以一直未有大的進展。80年代初,以前蘇聯的V.G.Gapontsev為代表的研究人員系統地研究了不同玻璃基質的影響,確認以磷酸鹽為基質最好。此后10年時間人們一般以共摻Er:Yb的磷酸鹽玻璃作為激光介質來獲得1540nm激光。到90年代,該種激光器的研究邁向了一個新的階段,尤其是以半導體激光器作泵浦源,可以獲得體積和重量很小的微片激光器。目前常見的餌玻璃激光器將共摻Er:Yb磷酸鹽玻璃做為工作物質,用半導體激光作為泵浦源,可激發1.5um波段激光,其原理圖如圖1所示:
圖1 餌玻璃激光器原理圖
近年來,隨著中、遠距離人眼安全激光測距裝備的應用需求逐漸增加,對餌玻璃激光器的指標提出了更高的要求,尤其是目前國內無法實現mJ級高能量產品批產的問題,亟待解決。無錫亮源一直致力于鉺玻璃激光器的技術開發,已形成完善的200μJ、300μJ、400μJ以及高重頻系列餌玻璃激光產品的批量生產,目前,高能量鉺玻璃激光器產品技術也取得突破性進展,在國內率先完成2mJ鉺玻璃激光器產品樣機。該產品是無錫亮源瞄準客服精準需求自主研發,所有部件全國產化,其主要性能參數如下:
產品樣機
主要性能參數
a)波長:1535±2nm
b)能量:≥2mJ(常溫25℃,5Hz脈沖工作測試)
c)輸入脈寬:≤5ms
d)脈沖寬度:≤15ns
e)工作頻率:>5Hz
f)工作電流:≤100A
g)能量穩定性:≤5%
h)光斑直徑:<0.5mm
i)光斑質量M2:<1.3
j)發散角:≤5mrad
k)工作溫度:-40℃—60℃
l)存儲溫度:-50℃—70℃
m)規格尺寸:62*38*20mm
n)重量:<110g
光斑測試圖
產品特點
在產品設計指標上,無錫亮源的研發人員通過光學仿真模擬,經多次優化改進,突破并掌握了LD泵浦雙透鏡整形、晶體有效散熱、光路設計調試等關鍵工藝技術,實現了產品的成功研制,該產品具有以下突出的特點:
一、戰場環境適應力強。該產品大氣穿透力很強,能克服霧,霾等多種不利天氣的影響;
二、測距能力優秀,能量大,光束質量好。可用于20km以上的遠程測距;
三、體積小,重量輕,適合多平臺搭載。既可單獨使用,也可集成于多款小型光電系統,適應單兵、無人車、無人機等多種有人及無人智能平臺搭載;
四、工作穩定,抗干擾能力強。該型產品已經通過高低溫、沖擊、振動等環境試驗,可在復雜、苛刻的環境使用。
江蘇亮點光電集團(Lumispot)成立于蘇州工業園區,總投資過億,擁有1.4萬平方米的辦公和生產面積,設有北京亮度、無錫亮源、泰州亮點三個子公司。公司專注于激光信息應用領域,研發、生產及銷售半導體激光器、光纖激光器、固體激光器及相關激光應用系統。公司獲得高功率激光器工程中心、省部級創新人才稱號、多項國家級創新基金和軍工科研計劃支持等。
無錫亮源激光作為為江蘇亮點光電科技有限公司的下屬子公司,專注于激光器件研發生產十多年,具有豐富的產品經驗和優秀的研發團隊。其中鉺玻璃激光器歷經3年的研發、生產,已成功研發出低頻和高頻等多款產品,低頻方面(10Hz以下)其產品輸出能量涵蓋了100uJ-400uJ的多種類型;高頻方面,鉺玻璃激光器產品最大脈沖可達1kHz以上,輸出能量可達40uJ。針對微小型測距機,自主研發了一款國內全國產化、體積最小、質量最輕、功耗最低的新型鉺玻璃激光器。并可配備電源、擴束鏡及PD反饋等配件,年產量可達上萬只。
公司目前人才隊伍結構合理、擁有一支具備光、機、電、軟硬件分工明細、經驗豐富的研發隊伍,研發人員均具有較強的光電從業背景及航空、航天產品研發經驗。無錫亮源激光技術有限公司將瞄準用戶需求,繼續開發新的光電核心產品,提升產品服務能力和服務水平,為成為光電行業一流供應商而不懈努力。同時,公司已成功入選教育部高校司"智能裝備行業"校企合作就業實習基地名錄,并成功與北工大,江南大學,西安電子科技大學,常熟理工學院,重慶郵電大學,南京信息科技大學,武漢工程大學等知名高校展開校企實習合作。
來源:亮源激光
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