သတင်း

အထူးအသားပေး ထုတ်ကုန်များ

အတတ်ပညာ ဗဟုသုတ

1550nm Single Frequency Tunable Fiber Laser ကို အသုံးပြုခြင်း။

2021-09-01

ကြိမ်နှုန်းတစ်ခုတည်း ဖိုင်ဘာလေဆာများသည် အလွန်ကျဉ်းမြောင်းသော မျဉ်းဝဒ်၊ ချိန်ညှိနိုင်သော ကြိမ်နှုန်း၊ အလွန်ရှည်လျားသော ပေါင်းစပ်မှုအလျားနှင့် အလွန်နိမ့်သော ဆူညံသံများကဲ့သို့သော ထူးခြားသော ဂုဏ်သတ္တိများရှိသည်။ မိုက်ခရိုဝေ့ရေဒါပေါ်ရှိ FMCW နည်းပညာကို အလွန်မြင့်မားသော တိကျပြတ်သားသော အကွာအဝေးပစ်မှတ်များကို ထောက်လှမ်းရာတွင် အသုံးပြုနိုင်သည်။ ဖိုက်ဘာအာရုံခံခြင်း၊ lidar နှင့် လေဆာအကွာအဝေးဆိုင်ရာ စျေးကွက်၏မွေးရာပါ အယူအဆများကို ပြောင်းလဲပြီး လေဆာအသုံးချမှုများတွင် တော်လှန်ရေးကို အဆုံးအထိ ဆက်လက်လုပ်ဆောင်ပါ။

အလင်းဖိုက်ဘာအာရုံခံစနစ်တွင် လျှောက်လွှာ
အကွာအဝေး 10 ကီလိုမီတာအထိ ပစ်မှတ်များကို ရှာဖွေရန်၊ ရှာဖွေရန်နှင့် အမျိုးအစားခွဲခြားရန် ဖြန့်ဝေထားသော ဖိုက်ဘာအာရုံခံစနစ်များတွင် အလွန်ကျဉ်းမြောင်းသောမျဉ်းအကျယ်ရှိသော ဖိုက်ဘာလေဆာများကို အသုံးပြုနိုင်သည်။ ၎င်း၏အခြေခံအသုံးချမူမှာ နျူကလီးယားဓာတ်အားပေးစက်ရုံများ၊ ရေနံ/ဓာတ်ငွေ့ပိုက်လိုင်းများ၊ စစ်အခြေစိုက်စခန်းများနှင့် နိုင်ငံတော်ကာကွယ်ရေးနယ်နိမိတ်များအတွက် ကုန်ကျစရိတ်နည်းပြီး အပြည့်အဝဖြန့်ဝေပေးသည့် အာရုံခံလုံခြုံရေးကို ပေးစွမ်းနိုင်သည့် ကြိမ်နှုန်းမွမ်းမံထားသော စဉ်ဆက်မပြတ်လှိုင်းနည်းပညာ (FMCW) ဖြစ်သည်။
FMCW နည်းပညာတွင်၊ လေဆာအထွက်နှုန်းသည် ၎င်း၏ဗဟိုကြိမ်နှုန်းတစ်ဝိုက်တွင် အဆက်မပြတ်ပြောင်းလဲနေပြီး လေဆာအလင်း၏တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းကို ပုံသေရောင်ပြန်ဟပ်မှုရှိသော ရည်ညွှန်းလက်တံတစ်ခုအဖြစ် ပေါင်းစပ်ထားသည်။ heterodyne coherent detection စနစ်တွင်၊ ရည်ညွှန်းလက်တံသည် ဒေသတွင်း တုန်ခါမှုတစ်ခုအဖြစ် လုပ်ဆောင်သည် LO (LO) ၏ အခန်းကဏ္ဍ။ အာရုံခံကိရိယာတစ်ခုအနေဖြင့် လုပ်ဆောင်ခြင်းသည် အလွန်ရှည်လျားသော optical fiber တစ်ခုဖြစ်သည်၊ ပုံ 2 ကိုကြည့်ပါ၊ ကျေးဇူးပြု၍ ပုံ 2 ကိုကြည့်ပါ။ အာရုံခံဖိုက်ဘာမှရောင်ပြန်ဟပ်လာသောလေဆာအလင်းကို local oscillator မှရည်ညွှန်းသောအလင်းနှင့် ရောနှောကာ optical beat frequency တစ်ခုထုတ်လုပ်ရန်အတွက် ၎င်း၏အချိန်နှောင့်နှေးမှုကွာခြားချက်နှင့်ကိုက်ညီသည် အတွေ့အကြုံရှိ အာရုံခံဖိုက်ဘာပေါ်ရှိ အဝေးထိန်းသတင်းအချက်အလက်ကို spectrum ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာကိရိယာပေါ်ရှိ photocurrent ၏ beat ကြိမ်နှုန်းကို တိုင်းတာခြင်းဖြင့် ရရှိနိုင်သည်။ အာရုံခံဖိုင်ဘာပေါ်တွင် ဖြန့်ဝေထားသော ရောင်ပြန်ဟပ်မှုသည် အရိုးရှင်းဆုံး Rayleigh backscatter ဖြစ်နိုင်သည်။ ဤပေါင်းစပ်ထောက်လှမ်းမှုနည်းပညာဖြင့် -100db အထိ အာရုံခံနိုင်စွမ်းနိမ့်သော အချက်ပြမှုများကို အလွယ်တကူ သိရှိနိုင်သည်။
တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ photocurrent ၏ beat signal သည် ရောင်ပြန်ဟပ်သောအလင်းအချက်ပြမှုနှင့် local oscillator မှရည်ညွှန်းအလင်း၏ပါဝါနှင့် အချိုးကျညီပြီး ရည်ညွှန်းအလင်းသည် signal light ကိုချဲ့ထွင်သည့်လုပ်ဆောင်ချက်လည်းပါရှိသောကြောင့် ဤအာရုံခံနည်းပညာကို ရရှိနိုင်သည်။ အခြားသော လက်ရှိ optical fiber အာရုံခံနည်းပညာသည် အလွန်ရှည်လျားသော အကွာအဝေး ဒိုင်နမစ် တိုင်းတာမှုကို မအောင်မြင်နိုင်ပါ။ ဖိအား၊ အပူချိန်၊ အသံနှင့် တုန်ခါမှုကဲ့သို့သော အာရုံခံဖိုင်ဘာကို အနှောင့်အယှက်ဖြစ်စေသော ပြင်ပအချက်များသည် အလင်းပြန်နေသော လေဆာအလင်းကို တိုက်ရိုက်အကျိုးသက်ရောက်စေမည်ဖြစ်ပြီး ယင်းကြောင့် ပြင်ပပတ်ဝန်းကျင်ကို သိရှိနိုင်မည်ဖြစ်သည်။
သို့ရာတွင်၊ ပေါင်းစပ်ထားသော FMCW နည်းပညာစနစ်၏ မည်သည့်အစုအတွက်မဆို အရေးကြီးဆုံးအပိုင်းမှာ အာကာသတိကျမှုနှင့် ကြီးမားသောတိုင်းတာမှုအကွာအဝေးကိုရရှိရန် ရှည်လျားသောအစပ်အလျားရှိသော အလင်းရင်းမြစ်တစ်ခု လိုအပ်ပါသည်။ အလင်းပြစာကြည့်တိုက် ဆက်သွယ်ရေးသည် သင်ထင်မြင်ချက်ပေးသည်နှင့် သင့်အတွက် အလွန်ကျဉ်းမြောင်းသော လိုင်းဖိုက်ဘာလေဆာအမျိုးမျိုးကို တပ်ဆင်ပေးသည်။ ဤလေဆာများသည် United States ၏ မူပိုင်ခွင့်နည်းပညာမှ အကျိုးကျေးဇူးရရှိခဲ့ပြီး၊ ကြိမ်နှုန်းသည် လုံးဝတစ်ခုတည်းဖြစ်ပြီး FMCW နည်းပညာတွင် အကောင်းဆုံးအလင်းရင်းမြစ်ဖြစ်သည့် ကီလိုမီတာ ဆယ်နှင့်ချီသော ဆက်စပ်မှုအလျားသို့ ရောက်ရှိနိုင်သည်။ ဖိုက်ဘာလေဆာ တပ်ဆင်ထားသော optical library communication သည် အရှည်ဆုံး အာရုံခံအကွာအဝေး 10 ကီလိုမီတာကျော်ရှိပြီး စျေးကွက်ရှိ DFB လေဆာ diodes များ၏ ထောက်လှမ်းမှုအကွာအဝေးသည် မီတာရာဂဏန်းမျှသာရှိသည်။ ထိုလေဆာနှင့် ဓာတ်ပုံdetector တစ်ခုတည်းကသာ အလွန်ဝေးကွာသောအကွာအဝေးအာရုံခံ အစိတ်အပိုင်းများ၏ အပြောင်းအလဲများကို စောင့်ကြည့်နိုင်သောကြောင့်၊ အာရုံခံစနစ်သည် ကုန်ကျစရိတ်အလွန်သက်သာစွာဖြင့် အဆင့်မြှင့်တင်နိုင်ပြီး၊ အသုံးချပရိုဂရမ်များစွာတွင် တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုနိုင်ပါသည်။ ခရီးဝေး အမိမြေလုံခြုံရေးနှင့် စစ်ရေးနယ်ပယ်။

လေဆာညွှန်တံနှင့် စစ်ဘက်ဆိုင်ရာ အပိုင်း-
လက်ရှိတွင်၊ တပ်မတော်၏ ISR (ထောက်လှမ်းရေး၊ ထောက်လှမ်းခြင်း၊ ထောက်လှမ်းခြင်း) ပေါင်းစပ်ပလပ်ဖောင်းကို ယေဘုယျအားဖြင့် အကွာအဝေးတွင် ပုံရိပ်ဖော်နိုင်ပြီး ပစ်လွှတ်ယာဉ်များနှင့် တင့်ကားများကဲ့သို့သော ပစ်မှတ်ငယ်များ၏ ရွေ့လျားမှုကို တိကျစွာရှာဖွေနိုင်သည့် လျှပ်စစ်-အလင်းပြန်ပုံရိပ်စနစ်ဖြင့် တပ်ဆင်ထားသည်။ သို့သော်၊ ပုံရိပ်ဖော်စနစ်၏ မြေပြင်အနေအထား တိကျမှု၏ သက်ရောက်မှုကြောင့်၊ စနစ်သည် ယေဘုယျအားဖြင့် လက်နက်အား ပစ်မှတ်သို့ ညွှန်ကြားရန်အတွက် ပစ်မှတ်၏ တိကျသောအနေအထားကို ဤအမိန့်ပေးပလပ်ဖောင်းများသို့ မပို့နိုင်ပါ။ အမှန်မှာ၊ စစ်ဘက်တွင် ကုန်ကျစရိတ်နည်းသော၊ အလွန်ရှည်လျားသောအကွာအဝေး (ကီလိုမီတာရာပေါင်းများစွာ)၊ နှင့် အလွန်တိကျမှုမြင့်မားသော (1 မီတာအောက်) လေဆာပစ်မှတ်ညွှန်ပြမှု/အကွာအဝေးအတွက် အမြဲတစေ ကြီးမားသော တောင်းဆိုမှုတစ်ခု အမြဲရှိနေသည်။ .
လက်ရှိတွင်၊ ယေဘူယျစီးပွားရေးလေဆာအကွာအဝေး Finder ၏တိုင်းတာမှုအကွာအဝေးသည် 10-20 ကီလိုမီတာဖြစ်သည်၊ ၎င်းသည် ၎င်း၏ dynamic range နှင့် တိုင်းတာမှု sensitivity ဖြင့်ကန့်သတ်ထားပြီး စစ်ဘက်ဆိုင်ရာ ISR စနစ်၏လိုအပ်ချက်များနှင့်မကိုက်ညီပါ။ လက်ရှိအချိန်တွင်၊ လေဆာအကွာအဝေး Finder အများစုသည် pulseed လေဆာများ၏ optical time domain ရောင်ပြန်ဟပ်မှုနိယာမအပေါ် အခြေခံထားသည်။ ၎င်းတို့သည် ပစ်မှတ်မှထင်ဟပ်လာသော အလင်းသွေးခုန်နှုန်းအချက်ပြမှုများကို တိုက်ရိုက်ထောက်လှမ်းနိုင်သည့် လျင်မြန်သော ဓာတ်ပုံdetectors နှင့် ရိုးရှင်းသောခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာသူများဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။ တိုင်းတာမှုတိကျမှုမှာ အများအားဖြင့် 1 -10 မီတာဖြစ်ပြီး၊ လေဆာ၏သွေးခုန်နှုန်းအကျယ် (3-30nm ရှည်လျားသောလေဆာသွေးခုန်နှုန်းနှင့်ဆက်စပ်) ကန့်သတ်ထားသည်။ လေဆာသွေးခုန်နှုန်း ပိုတိုလေ၊ တိုင်းတာမှု တိကျလေလေ၊ လေဆာတိုင်းတာမှု၏ bandwidth သည်လည်း အလွန်တိုးတက်လာမည်ဖြစ်ပါသည်။ ၎င်းက ထောက်လှမ်းမှု ဆူညံသံကို သံသယဖြစ်ဖွယ် တိုးလာစေပြီး ရွေ့လျားမှု တိုင်းတာခြင်း အကွာအဝေးကို လျှော့ချပေးသည်။ photocurrent signal သည် reflected light signal ၏စွမ်းအင်နှင့် linearly အချိုးကျသောကြောင့်၊ ဤအဆင့်မြှင့်ထားသော noise များသည် detection signal ၏ sensitivity ကို ကန့်သတ်ထားသည်။ ထို့အတွက်ကြောင့် လက်ရှိစစ်တပ်လေဆာအကွာအဝေးသည် အရှည်ဆုံးတိုင်းတာမှုအကွာအဝေးမှာ 10-20 ကီလိုမီတာသာရှိသည်။
FMCW နည်းပညာ၏ နိယာမအရ၊ 1550nm အလွန်ကျဉ်းမြောင်းသော မျဉ်းဝိုက်ဖိုက်ဘာလေဆာကို လေဆာပစ်မှတ်ညွှန်ပြမှုနှင့် ကီလိုမီတာရာနှင့်ချီသော လေဆာအကွာအဝေးတွင် တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုနိုင်သောကြောင့် ISR ပလပ်ဖောင်းကို ကုန်ကျစရိတ်အလွန်သက်သာစွာဖြင့် တည်ဆောက်နိုင်မည်ဖြစ်သည်။ အလွန်ဝေးကွာသော လေဆာညွှန်ပြမှု/အကွာအဝေး အစုံလိုက်သည် လေဆာ၊ ကော်လံမာနှင့် လက်ခံသူနှင့် အချက်ပြမှုခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုတို့ ပါဝင်သည်။ ကျဉ်းမြောင်းသော မျဉ်းဝဒ်လေဆာ၏ ကြိမ်နှုန်းသည် မျဉ်းဖြောင့်နှင့် လျင်မြန်စွာ ချိန်ညှိထားသည်။ ပစ်မှတ်မှ ရောင်ပြန်ဟပ်လာသော အချက်ပြအလင်းကို တိုင်းတာပြီး photocurrent ထုတ်ပေးရန်အတွက် ရည်ညွှန်းအလင်းကို ရောနှောခြင်းဖြင့် အဝေးမှ သတင်းအချက်အလက်ကို ရယူနိုင်သည်။ FMCW နည်းပညာစနစ်တွင်၊ လေဆာ၏ မျဉ်းအကျယ် သို့မဟုတ် အစပ်အလျားသည် တိုင်းတာမှု၏ အကွာအဝေးနှင့် အာရုံခံနိုင်စွမ်းကို ဆုံးဖြတ်ပေးသည်။ Optical Library Communication မှ ပံ့ပိုးပေးသော ဖိုက်ဘာလေဆာလိုင်း အကျယ်သည် 2Khz အထိ နည်းပါးသည်၊ ၎င်းသည် ကမ္ဘာပေါ်ရှိ အကောင်းဆုံး semiconductor လေဆာ၏ မျဉ်းအကျယ်ထက် ပြင်းအား 2-3 အော်ဒါများဖြစ်သည်။ ဤအရေးကြီးသောအင်္ဂါရပ်သည် လေဆာညွှန်ပြမှုနှင့် ကီလိုမီတာရာနှင့်ချီအကွာအဝေးတိုင်းတာမှုကို ရရှိနိုင်ပြီး တိကျမှုသည် 1 မီတာအထိ သို့မဟုတ် 1 မီတာထက်နည်းသည်။
ဤဖိုက်ဘာလေဆာဖြင့်ပြုလုပ်ထားသော လေဆာညွှန်ပြချက်/ တိုင်းတာမှုကိရိယာသည် အလွန်ရှည်လျားသော ရွေ့လျားနိုင်သောအကွာအဝေး၊ အလွန်မြင့်မားသော တိုင်းတာမှုအာရုံခံနိုင်စွမ်းနှင့် လူ၏မျက်လုံးကို လုံခြုံစေသည်၊ သေးငယ်သောအရွယ်အစား၊ ပေါ့ပါးသောအလေးချိန်အပါအဝင် လက်ရှိလေဆာညွှန်ပြချက်/တိုင်းတာမှုကိရိယာများထက် အားသာချက်များစွာရှိပါသည်။ တည်ငြိမ်ပြီး ခိုင်မာခြင်း၊ တပ်ဆင်ရလွယ်ကူခြင်း စသည်တို့ဖြစ်သည်။

Doppler Lidar-
ယေဘူယျအားဖြင့်ပြောရလျှင်၊ ပေါင်းစပ်ရေဒါစနစ်များသည် pulsed လေဆာအလင်းရင်းမြစ်များ လိုအပ်ပြီး Doppler အာရုံခံမှုအတွက် heterodyne သို့မဟုတ် homodyne အချက်ပြမှုများကို ထုတ်ပေးရန်အတွက်၊ အဆိုပါလေဆာများသည် ကြိမ်နှုန်းတစ်ခုတည်းတွင်လည်း လုပ်ဆောင်ရမည်ဖြစ်သည်။ သို့သော် အစဉ်အလာအားဖြင့်၊ ထိုလေဆာများသည် ယေဘူယျအားဖြင့် အပိုင်းသုံးပိုင်း-လေဆာ၊ ပင်မလေဆာနှင့် ရှုပ်ထွေးသော circuit control တို့ဖြစ်သည်။ ၎င်းတို့အနက်၊ လေဆာခွဲသည် စွမ်းအားမြင့်မားသော pulsed လေဆာ oscillator ဖြစ်ပြီး၊ ပင်မလေဆာသည် ပါဝါနိမ့်သော်လည်း အလွန်တည်ငြိမ်သော စဉ်ဆက်မပြတ်လေဆာဖြစ်ပြီး၊ အီလက်ထရွန်းနစ်ထိန်းချုပ်မှုအပိုင်းကို အဓိကအားဖြင့် လေဆာခွဲ၏ ကြိမ်နှုန်းတစ်ခုတည်း လည်ပတ်မှုကို ထိန်းချုပ်ရန်နှင့် ထိန်းသိမ်းရန်အတွက် အဓိကအသုံးပြုသည်။ . ဤသမားရိုးကျ ကြိမ်နှုန်းတစ်ခုတည်းခုန်နှုန်းလေဆာသည် အလွန်ကြီးမားပြီး တာရှည်ခံမှုနှင့် ကြံ့ခိုင်မှုအတွက် စိန်ခေါ်မှုများစွာနှင့် ရင်ဆိုင်ရပြီး အထိခိုက်မခံသော discrete optical အစိတ်အပိုင်းများကို မကြာခဏနှင့် ပြဿနာဖြစ်စေသော ချိန်ညှိမှုပြုလုပ်ရန် လိုအပ်သောကြောင့် ချဲ့ထွင်၍မရနိုင်ကြောင်း သံသယဖြစ်ဖွယ်မရှိပါ။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ ပင်မလေဆာမှ အစေ့အချက်ပြမှုကို လေဆာခွဲသို့ ချောမွေ့စွာ ပေါင်းစည်းနိုင်စေရန် ကိုက်ညီမှုရှိရမည်။
ကြိမ်နှုန်းတစ်ခုတည်း၊ အားလုံး-ဖိုက်ဘာ Q-ပြောင်းထားသော ဖိုက်ဘာလေဆာသည် အလွန်ခိုင်ခံ့ပြီး ကျစ်လစ်သော Doppler lidar စနစ်အား ကျေနပ်စေသည်။ ဤဆန်းသစ်သောလေဆာသည် local oscillator ဖြင့် တစ်ယောက်တည်းအလုပ်လုပ်နိုင်ပြီး၊ ၎င်းသည် သွေးခုန်နှုန်းလည်ပတ်မှုအတွက်လည်း ကြိမ်နှုန်းသော့ခတ်ထားနိုင်ပြီး ၎င်းကို local oscillator မှတစ်ဆင့် လေဆာထိုးရန်အတွက် မျိုးစေ့အရင်းအမြစ်အဖြစ်လည်း အသုံးပြုနိုင်သည်။ ရည်ညွှန်းအလင်းနှင့် အချက်ပြအလင်းတို့ ရောနှောခြင်းဖြင့် ထုတ်ပေးသော photocurrent ကို စစ်ဆေးခြင်းဖြင့် ရောင်ပြန်ဟပ်နေသော Doppler ကြိမ်နှုန်းကို အလွယ်တကူ ဖတ်နိုင်သည်။ Optical Library Communication ၏ စဉ်ဆက်မပြတ် လှိုင်းဖိုက်ဘာလေဆာသည် သင့်အတွက် အကောင်းဆုံး မျိုးစေ့အရင်းအမြစ်လေဆာဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် ကျွန်ုပ်တို့၏ all-fiber pulsed fiber laser နှင့် မြင့်မားသော လိုက်ဖက်မှုရှိသည်။ optoelectronic စက်များအားလုံးသည် ကွင်းပြင်လုပ်ငန်းအတွက် အလွန်သင့်လျော်သော အသေးစားနှင့် အလင်းသေတ္တာတစ်ခုတွင် ပေါင်းစပ်ထားသည်။ ဖိုက်ဘာ၏ သဘာဝလှိုင်းလမ်းညွှန်ဖွဲ့စည်းပုံကြောင့်၊ ဖိုက်ဘာလေဆာသည် အလင်းညှိခြင်းနှင့် ချိန်ညှိမှု လုံးဝမလိုအပ်ပါ။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ ရှုပ်ထွေးသော လိုင်းမဟုတ်သော ကြိမ်နှုန်းပြောင်းလဲခြင်းမှလွဲ၍ လက်ရှိပုံဆောင်ခဲအစိုင်အခဲ-စတိတ်လေဆာများသည် ယေဘူယျအားဖြင့် လူ့မျက်လုံးအတွက် ဘေးကင်းသော 1550nm လှိုင်းအလျားကို တိုက်ရိုက်ထုတ်ပေးနိုင်မည်မဟုတ်ပါ။ ၎င်းသည် ကျွန်ုပ်တို့၏ erbium-doped ဖိုက်ဘာလေဆာများကို ပိုမိုဆွဲဆောင်မှုရှိစေပြီး lidar အတွက် အကောင်းဆုံးအလင်းရင်းမြစ်များထဲမှတစ်ခုဖြစ်လာသည်။

အရင်:

Ultrafast လေဆာဆိုတာဘာလဲ။

နောက်တစ်ခု:

WDM စနစ်တွင် လှိုင်းလေးခု ရောစပ်ခြင်း။

သတင်း

အထူးအသားပေး ထုတ်ကုန်များ

1064nm Ytterbium-doped Fiber Amplifier YDFA

Manual Fiber Polarization Controllers

850nm 10mW Superluminescent Diode sld diode

CH4 အာရုံခံမှုအတွက် 1653nm DFB လေဆာဒိုင်အိုဒိတ်

1550nm Single Frequency Tunable Fiber Laser ကို အသုံးပြုခြင်း။

အရင်:

နောက်တစ်ခု: