Aplikasi Teknologi Laser Ranging di Angkasa - JiOptics

Dengan pembangunan teknologi angkasa dan industri aeroangkasa. Pengukuran jarak ruang telah menjadi topik penyelidikan penting dalam bidang ruang. Radar tradisional sangat mudah terdedah kepada gangguan daripada zarah-zarah tenaga tinggi dan gelombang elektromagnet di ruang angkasa, mengakibatkan ketepatan pengukuran yang rendah dan ketidakupayaan untuk memenuhi keperluan pengukuran ketepatan tinggi. Udara di ruang angkasa adalah nipis dan suhu berubah secara dramatik, menjadikannya mustahil untuk melakukan ultrasonik. Oleh itu. Mengukur jarak ruang memerlukan kaedah yang sesuai untuk persekitaran spatial, mempunyai keupayaan anti-interferensi yang kuat, dan ketepatan pengukuran yang tinggi. Teknologi Laser Ranging adalah kaedah pengukuran bukan hubungan automatik yang tidak sensitif terhadap gangguan elektromagnet, mempunyai keupayaan anti-interference yang kuat, dan ketepatan pengukuran yang tinggi. Berbanding dengan teknologi pemisahan umum, ia mempunyai kelebihan operasi mudah, sistem mudah, dan keupayaan untuk bekerja siang dan malam. Berbanding dengan radar, laser berkisar mempunyai keupayaan anti-interference yang baik dan ketepatan yang tinggi.

Semasa mengulangi, mengimbas ruang dengan rasuk laser halus untuk mendapatkan maklumat seperti jarak, sudut, dan halaju sasaran dipanggil lidar. Lidar boleh mencapai banyak keperluan prestasi yang radar tradisional tidak dapat dipenuhi. Laser mempunyai sudut perbezaan kecil dan tenaga pekat. Mampu mencapai sensitiviti dan resolusi pengesanan yang sangat tinggi; Panjang gelombang yang sangat pendek membolehkan saiz antena dan sistem yang sangat kecil, yang tidak dapat dibandingkan dengan radar tradisional. Berbanding dengan radar gelombang mikro, laser rangefinder mempunyai arah yang lebih baik, saiz yang lebih kecil, dan berat ringan. Sangat sesuai untuk pengukuran jarak sasaran ruang yang dijalankan pada kapal angkasa.

Teknologi Laser Ranging mengintegrasikan pelbagai teknologi seperti teknologi laser, teknologi pengesanan foton, dan teknologi pemprosesan isyarat. Ketepatan yang tinggi. Julat pengukuran yang besar, kebolehpercayaan yang tinggi, dan dapat memenuhi keperluan pengukuran jarak ketepatan tinggi dan jarak jauh untuk sasaran ruang. Ia telah digunakan secara meluas dalam bidang pengukuran spatial.

Laser adalah sejenis cahaya yang tidak pada asalnya wujud dan dipancarkan kerana pengujaan, dengan ciri -ciri seperti arah yang baik, kecerahan tinggi, monokromatik yang baik, dan koheren yang baik. Ciri -ciri laser adalah:

1. Arah yang baik - sumber cahaya biasa (seperti matahari, lampu pijar, atau lampu pendarfluor) memancarkan cahaya di semua arah, sementara arah pelepasan laser dapat dihadkan kepada sudut pepejal kurang dari beberapa milliradians, yang meningkatkan pencahayaan ke arah pencahayaan oleh puluhan milions kali. Collimation laser, bimbingan, dan mulai menggunakan ciri -ciri arah yang baik.

2. Kecerahan Tinggi - Laser adalah sumber cahaya yang paling terang pada masa kita, dan hanya kilat yang kuat dari letupan bom hidrogen dapat memadankannya. Kecerahan cahaya matahari adalah kira-kira 103 watt/(cm2 · ijazah sfera), dan kecerahan output laser kuasa tinggi adalah 7-14 pesanan magnitud yang lebih tinggi daripada cahaya matahari. Dengan cara ini, walaupun jumlah tenaga laser mungkin tidak begitu besar, kerana kepekatan tenaga yang tinggi, mudah untuk menghasilkan tekanan tinggi dan suhu tinggi puluhan ribu atau bahkan berjuta -juta darjah Celcius pada satu titik kecil. Penggerudian laser, pemotongan, kimpalan, dan pembedahan laser menggunakan ciri ini.

3. Monochromaticity yang baik - Cahaya adalah gelombang elektromagnet. Warna cahaya bergantung pada panjang gelombangnya. Cahaya yang dipancarkan oleh sumber cahaya biasa biasanya mengandungi pelbagai panjang gelombang dan merupakan campuran cahaya pelbagai warna. Cahaya matahari termasuk cahaya yang kelihatan dalam tujuh warna: merah, deng, kuning, hijau, cyan, biru, dan ungu, serta cahaya yang tidak kelihatan seperti inframerah dan ultraviolet. Dan panjang gelombang laser tertentu hanya tertumpu dalam julat spektrum yang sangat sempit atau julat kekerapan. Panjang gelombang laser neon helium adalah 632.8 nanometer, dan julat variasi panjang gelombangnya kurang dari satu ribu nanometer. Oleh kerana monochromaticity laser yang baik, ia memberikan cara yang sangat baik untuk instrumen ketepatan untuk mengukur dan merangsang tindak balas kimia tertentu dalam eksperimen saintifik.

4. Koheren yang baik - Gangguan adalah sifat fenomena gelombang. Berdasarkan arah yang tinggi dan monokromatik laser, ia pasti mempunyai koheren yang sangat baik. Pada awal 1990 -an, beberapa syarikat utama di Eropah dan Amerika secara berturut -turut menghasilkan diod laser semikonduktor yang tersedia secara komersil, merevolusi nilai permohonan praktikal laser. Jenis laser lain sangat terhad dalam aplikasi mereka kerana mekanisme kompleks menghasilkan laser, yang menghasilkan jumlah besar, berat badan, dan penggunaan kuasa tinggi. Kemunculan laser semikonduktor dengan mudah menyelesaikan masalah ini. Memandangkan teknologi laser semikonduktor semakin matang dan harga secara beransur -ansur berkurangan, kelompok aplikasi dan bidang mereka terus berkembang. Dari kelajuan pembangunan semasa, prospek aplikasi sangat menjanjikan. Laser semikonduktor mempunyai saiz kecil, berat ringan, kebolehpercayaan yang tinggi, kecekapan penukaran yang tinggi, penggunaan kuasa yang rendah, bekalan kuasa memandu mudah, keupayaan modulasi langsung, struktur mudah, harga yang rendah, penggunaan selamat, dan pelbagai bidang aplikasi. Seperti penyimpanan optik, percetakan laser, jenis laser, laser, pengimbasan kod bar, pengesanan industri, pengujian dan instrumen pengukuran, paparan laser, pencahayaan panggung dan prestasi laser, tahap laser dan pelbagai penandaan, dan lain -lain. Membutakan, panduan komunikasi kapal selam, fius, keselamatan, dan lain -lain kerana penggunaan pemandu gelembung elektrik biasa, adalah mungkin untuk mengkonfigurasi beberapa peranti senjata mudah alih. At present, semiconductor lasers that have been developed and put on the market have wavelengths of 370nto, 390r Shan, 405r Shan, 430nto, 480hm, 635r dish, 650hm, 670hm, 780hm, 808nm, 850hm, 980rm, 1310hm, 1550hm, etc. Among them, 1310hm and 1550hm terutamanya digunakan dalam bidang komunikasi gentian optik. 405nm hingga 670nm berada dalam jalur cahaya yang kelihatan, 780nm hingga 1550hm berada di dalam jalur cahaya inframerah, dan 390nm hingga 370hm berada di band cahaya ultraviolet. Laser adalah peranti radiasi sumber cahaya intensiti tinggi, dan laser kuasa tinggi boleh digunakan untuk memotong dan mengimpal bahan logam. Oleh itu, laser boleh menyebabkan kemudaratan yang serius kepada tubuh manusia, terutama mata, dan penjagaan khas harus diambil ketika menggunakannya. Terdapat tanda klasifikasi dan amaran keselamatan bersatu untuk laser di peringkat antarabangsa. Laser dibahagikan kepada empat kategori (Classl-Class4). Kelas 1 laser selamat untuk manusia, laser kelas 2 menyebabkan kemudaratan kecil kepada manusia, dan laser di atas laser kelas 3 menyebabkan kemudaratan yang serius kepada manusia. Perhatian khusus harus dibayar apabila menggunakannya untuk mengelakkan hubungan mata langsung.