Применение технологии лазерного диапазона в космосе - Jioptics

С разработкой космических технологий и аэрокосмической промышленности. Измерение расстояния пространства стало важной темой исследования в области пространства. Традиционное радиолокационное бюро очень подвержено интерференции от высокоэнергетических частиц и электромагнитных волн в пространстве, что приводит к низкой точности измерения и неспособности соответствовать требованиям высокого уровня измерения. Воздух в космосе тонкий, а температура резко изменяется, что делает невозможным выполнение ультразвукового диапазона. Поэтому. Измерение пространственного расстояния требует метода диапазона, подходящего для пространственной среды, обладает сильной способностью противоинтерференции и высокой точностью измерения. Технология лазерного диапазона-это автоматический метод бесконтактного измерения, который нечувствителен к электромагнитным помехам, обладает сильной способностью противоинтерференции и высокой точностью измерения. По сравнению с технологией общего оптического диапазона, она обладает преимуществами удобной работы, простой системы и возможности работать как днем, так и ночью. По сравнению с радиолокационным диапазоном, лазерное дальности обладает хорошей способностью противоинтерференции и высокой точностью.

Во время повторения дальности сканирование пространства с помощью тонкого лазерного луча, чтобы получить информацию, такую ​​как расстояние, угол и скорость цели, называется лидар. Лидар может достичь многих требований к производительности, которые традиционный радар не может соответствовать. Лазер имеет небольшой угол дивергенции и концентрированную энергию. Способный достичь чрезвычайно высокой чувствительности и разрешения обнаружения; Его чрезвычайно короткая длина волны допускает очень маленькие размеры антенны и системы, которые несравнены с традиционным радаром. По сравнению с микроволновым радаром, лазерный дальномер имеет лучшую направленность, меньший размер и более легкий вес. Очень подходит для измерения расстояния в космической цели, переносимых на космическом корабле.

Технология лазерного диапазона интегрирует несколько технологий, таких как лазерная технология, технология обнаружения фотонов и технология обработки сигналов. Высокая точность. Большой диапазон измерений, высокая надежность и способность удовлетворить требования высокого разрешения и измерения расстояния на большие расстояния для космических целей. Он широко применялся в области пространственного измерения.

Лазер - это тип света, который первоначально не существует в природе и испускается из -за возбуждения, с такими характеристиками, как хорошая направленность, высокая яркости, хорошая монохромальность и хорошая когерентность. Характеристики лазера:

1. Хорошая направленность - обычные источники света (такие как солнце, лампы накаливания или флуоресцентные лампы) излучают свет во всех направлениях, в то время как направление лазерного излучения может быть ограничено твердым углом менее чем в нескольких миллирадах, что увеличивает освещение в направлении освещения в десятки миллионов раз. Лазерная коллимация, руководство и рейтинг используют характеристику хорошей направленности.

2. Высокая яркость - лазер - самый яркий источник света нашего времени, и только интенсивная вспышка взрыва водородной бомбы может соответствовать его. Яркость солнечного света составляет приблизительно 103 ватт/(см2 · сферическая степень), а яркость мощного лазера на 7-14 на 7-14 порядков выше, чем у солнечного света. Таким образом, хотя общая энергия лазера может быть не очень большой из -за высокой концентрации энергии, легко генерировать высокое давление и высокие температуры десятков тысяч или даже миллионы градусов Цельсия в небольшой точке. Лазерное бурение, резка, сварка и лазерная хирургия используют эту особенность.

3. Хорошая монохромальность - свет - это электромагнитная волна. Цвет света зависит от его длины волны. Свет, излучаемый обычными источниками света, обычно содержит различные длина волн и представляет собой смесь света различных цветов. Солнечный свет включает видимый свет в семи цветах: красный, дэн, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый, а также невидимый свет, такой как инфракрасный и ультрафиолетовый. И длина волны определенного лазера сконцентрирована только в очень узком спектральном диапазоне или частотном диапазоне. Длина волны гелия неонового лазера составляет 632,8 нанометров, а диапазон вариации его длины волны составляет менее тысячи нанометра. Из -за хорошей монохромности лазера он предоставляет чрезвычайно благоприятные средства для точных инструментов для измерения и возбуждения определенных химических реакций в научных экспериментах.

4. Хорошая когерентность - помехи - это атрибут волновых явлений. Основываясь на высокой направленности и монохроматичности лазера, он обязательно будет иметь отличную когерентность. В начале 1990 -х годов несколько крупных компаний в Европе и Америке последовательно произвели коммерчески доступные полупроводниковые лазерные диоды, революционизируя практическую стоимость лазеров. Другие типы лазеров значительно ограничены в своем применении из -за сложного механизма генерирования лазеров, что приводит к их большому объему, весу и большему потреблению мощности. Появление полупроводниковых лазеров легко решило эти проблемы. По мере того, как технология полупроводниковых лазеров еще больше созревает, а цены постепенно снижаются, их партии и поля приложений продолжают расширяться. С текущей скорости разработки перспективы приложения очень многообещающие. Полупроводниковые лазеры имеют небольшой размер, легкий вес, высокую надежность, высокую эффективность конверсии, низкое энергопотребление, простой блок питания, возможность прямой модуляции, простая структура, низкая цена, безопасное использование и широкий диапазон полей применения. Такие, как оптическое хранение, лазерная печать, лазерная набора, лазерные дальности, сканирование штрих -кодов, промышленное обнаружение, тестирование и инструменты измерения, лазерное отображение, сценическое освещение и лазерные показатели, лазерный уровень и различные позиционирование маркировки и т. Д. Ослепление, подводные коммуникационные руководства, предохранители, безопасность и т. Д. Из -за использования обычных электрических пузырьковых драйверов можно настроить некоторые портативные устройства оружия. В настоящее время, полупроводниковые лазеры, которые были разработаны и выставлены на рынке, имеют длины волн 370NTO, 390R Shan, 405R Shan, 430NTO, 480HM, 635R BINE, 650HM, 670HM, 780HM, 808 нм, 850 Гм, 980rm, 1310HM, 1550HM, 1550HM, 1550HM, 1550HM, 1550HM, 1550HM, 1550HM, 1550HM, 1550HM, 1550HM, 1550HM, 1550HM, 1550HM, 1550HM, 1550HM, 1550HM, 1550HM, 1550HM, 1550HM, 1550HM, 1550HM, 1550HM, 1550HM. в основном используются в области оптоволоконной связи. 405 нм до 670 нм находится в видимой легкой полосе, от 780 нм до 1550 Гм находится в инфракрасной легкой полосе, а от 390 нм - 370 гм находится в ультрафиолетовой легкой полосе. Лазер-это высокоинтенсивное излучение источника света, а для вырезания и сварки металлических материалов можно использовать мощные лазеры. Следовательно, лазеры могут нанести серьезный вред человеческому телу, особенно глазам, и при их использовании следует заботиться. Существует единый знак классификации и предупреждения о безопасности для лазеров на международном уровне. Лазеры разделены на четыре категории (класс-класс4). Лазеры класса 1 безопасны для людей, лазеры класса 2 наносят незначительный вред людям, а лазеры выше лазеров класса 3 наносят серьезный вред людям. Особое внимание должно быть уделено при их использовании, чтобы избежать прямого зрительного контакта.