روشنایی لیزر

روشنگرهای لیزری: از اصول اساسی گرفته تا ادغام پیشرفته در سیستم های ISRT EO/IR

 

روشنگرهای لیزری (یا Abrev یک)  دستگاه های تخصصی هستند که نور منسجم را برای افزایش دید در محیط های کم-}}} نور یا مبهم ساطع می کنند. بر خلاف منابع نوری سنتی مانند LED یا لامپ های هالوژن ، روشنایی لیزر تولید می کندپرتوی باریک و متمرکز از نور تک رنگ، ارائه دامنه ، شدت و کنترل برتر. این فناوری از برنامه های کاربردی ساده مصرف کننده گرفته تا سیستم های ارتش پیشرفته ، که در آن یکپارچه با سیستم های Electro-} اطلاعات نوری/مادون قرمز ، نظارت ، شناسایی و هدف قرار دادن (ISRT) ادغام شده است ، تکامل یافته است.

 

ما در اینجا اصول روشنگرهای لیزری و ادغام آنها را با آنها معرفی می کنیمسیستم های EO/IR ISRT، پیشرفت از استفاده های غیرنظامی عادی گرفته تا پیاده سازی های ارتش پیشرفته ، از جمله فناوری دروازه.

 

 

معرفی اساسی برای روشنگرهای لیزر

 

در هسته آنها ، نورپردازی های لیزری بر اساس اصل انتشار تحریک شده عمل می کنند ، جایی که فوتون ها اتم های هیجان زده را در یک محیط افزایش (مانند نیمه هادی یا گاز) تحریک می کنند تا نور از طول موج خاص ساطع شوند. طول موج های مشترک شاملمادون قرمز (IR ، 700-1550 نانومتر)برای عملیات پنهانی ، زیرا آنها برای چشم انسان نامرئی هستند اما توسط دستگاه های بینایی شب قابل تشخیص هستند.

 

مزایای اصلی نورپردازی های لیزر نسبت به چراغ های معمولی عبارتند از:

• برخورد بالا (حداقل واگرایی پرتو) ،
• تک رنگ (تک رنگ برای کنتراست بهتر) و
• کارآیی (مصرف کم مصرف برای خروجی بالا).

 

در کاربردهای معمولی ، از روشنایی لیزر در دوربین های امنیتی ، بینایی شب خودرو و مشاهده حیات وحش استفاده می شود. به عنوان مثال ، یک روشنایی لیزر اصلی NIR که با دوربین دوربین مدار بسته جفت شده است می تواند در تاریکی کامل ، محدوده نظارت موثر را تا 100-200 متر گسترش دهد. این سیستم ها به طور معمول استخدام می شوندلیزرهای موج مداوم (CW)با خروجی توان 1-5 وات ، تضمینایمنی چشماز طریقرتبه بندی کلاس 1 یا 1M طبق استانداردهای IEC 60825.

 

ادغام ساده است: Illuminator به صورت همزمان با دوربین ، همگام سازی با میدان دید (FOV) برای سیل صحنه با نور نامرئی ، که سپس توسط سنسورهای حساس IR- ضبط می شود.

 

 

ادغام با سیستم های EO/IR ISRT

 

سیستم های EO/IR ISRT ترکیب می شونددوربین های قابل مشاهده (EO) دوربین ، سنسورهای مادون قرمز (IR)وتابزارهای هدفمندبرای آگاهی جامع موقعیتی. نورپردازی های لیزر این سیستم ها را با روشنایی فعال تقویت می کنند و محدودیت های IR منفعل را در صحنه های کنتراست یا سایه دار کم {1} جبران می کنند. ادغام شامل تراز کردن پرتو لیزر با محور نوری سنسور است ، که اغلب با استفاده از گسترش دهنده های پرتو یا دیفیوزرها برای مطابقت با FOV استفاده می شود.

 

در تنظیمات ISRT غیرنظامی ، مانند گشت مرزی یا نظارت صنعتی ، روشنایی لیزر کیفیت تصویر را بدون منابع نور خارجی بهبود می بخشد. به عنوان مثال ، یک لیزر 850 نانومتری می تواند عملکرد دوربین EO را در مه یا دود تقویت کند ، جایی که IR ممکن است با سر و صدای حرارتی مبارزه کند. این تنظیم به طور معمول شامل منبع تغذیه ، کنترل الکترونیک برای مدولاسیون پالس و نرم افزاری برای تنظیم شدت اتوماتیک بر اساس نور محیط است.

 

با حرکت به ارتش - integration درجه ، روشنایی لیزر برای سکوهای پیشرفته ISRT مانند وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین (پهپادها) یا برج های مبتنی بر زمین {1 {1 {{{1 {1 {. در اینجا ، آنها فعال می کنند "تصویربرداری فعال، "جایی که پالس های لیزر با دروازه های سنسور همزمان می شوند تا پشتی از ذرات جوی کاهش یابد. این به ویژه در محیط های بصری تخریب شده (DVE) مانند طوفان های گرد و غبار یا باران شدید مفید است.

 

 

از برنامه های معمولی تا نظامی: نقش فناوری دروازه

 

روشنگر لیزر معمولی درحالت CW، ارائه روشنایی ثابت برای کارهای کوتاه {{0}. در هواپیماهای بدون سرنشین مصرف کننده یا امنیت خانگی ، آنها دید شب را تا 50-100 متر گسترش می دهند ، با کنترل های ساده و روشن.

 

درسطح نظامی تاکتیکی ،لیزرهای پالس شده برای دامنه های طولانی تر (حداکثر 5 کیلومتر یا حتی تا حد طولانی تر) استفاده می شوند. ادغام با EO/IR ISRT شامل لیزرهای حالت جامد - (به عنوان مثال ، دیود-} pumped ND: YAG در 1064 نانومتر ، شیشه دوپ شده erbium در 1530 {9} 1550nm) برای طراحی هدف و استفاده از آن. به عنوان مثال ، در سیستم های نصب شده با وسیله نقلیه ، Illuminator در شناسایی تهدیدها در گشت های شبانه ، با شکل پرتو برای پوشاندن مناطق وسیع ، کمک می کند.

 

برنامه های ارتش پیشرفته G را معرفی می کنندفناوری ating ،یک روش هماهنگ شده - که عملکرد را بالا می برد. نورپردازی های لیزر دروازه ای در پشت سر هم انفجار کوتاه (نانو ثانیه) ، و سنسور "دروازه" فقط در حین بازگشت به شما باز می شود و بازتاب های ناخواسته را از مه ، باران یا دود فیلتر می کند. این بر اساس زمان - از اصول پرواز - ، شبیه به Lidar است اما برای تصویربرداری بهینه شده است.

 

در سیستم های ISRT در پایان - پایان ، مانند آنهایی که در جت های جنگنده یا پهپادها وجود دارد ، روشنایی های دروازه ای از دامنه-} برای دستیابی به "دیدن - از طریق" استفاده می کنند. به عنوان مثال ، یک لیزر ایمن با چشم 1550 نانومتر- با 10 پالس 10 نانومتر می تواند اهداف را در 1 {{11} 2 کیلومتر در حالی که نادیده گرفتن درهم و برهمی پیش زمینه را نشان می دهد ، در هوای نامطلوب 50-100 ٪ بهبود بخشد. انواع نظامی اغلب شامل اپتیک تطبیقی ​​و هوش مصنوعی برای شیروانی پویا ، تنظیم عرض پالس بر اساس فاصله و شرایط است. در برخی از آب و هوای بارانی گرمسیری یا زیر استوایی ، که در آن دوش ها تقریباً روزانه رخ می دهند ، سیستم های دروازه دار 1-1.5 کیلومتر ردیابی انسان را حفظ می کنند. حتی قابلیت اطمینان شناخت ، همانطور که در سیستم EO/IR تخصصی سفارشی مشاهده می شود.

 

دروازه همچنین "روشنایی پشت سر هم" را برای عملیات پنهانی امکان پذیر می کند و خطر تشخیص را به حداقل می رساند. در ادغام ISRT ، لیزر با IR همزمان می شودآرایه های هواپیمای کانونی (FPA)، با استفاده از فناوری هایی مانندCCD تشدید شده (ICCD)یاکوتاه - موج IR (swir)سنسورهای زیر -} جبهه میکرو ثانیه ، دستیابی به وضوح به سانتیمتر.

 

 

چالش ها و روندهای آینده

 

در حالی که روشنایی لیزر ISRT را تقویت می کند ، چالش ها شامل مقررات ایمنی چشم (محدود کننده قدرت) و مدیریت حرارتی در طرح های جمع و جور است. سیستم های نظامی این کار را با لیزر کلاس 1M و کنترل واگرایی پرتو کاهش می دهند.

 

روندهای آینده بهچند - Illuminators طیفی با ترکیب NIR و SWIRبرای سازگاری گسترده تر محیط زیست ، یکپارچه با هوش مصنوعیهدف گیری مستقلبشر همانطور که درگیری شدت می یابد ،لیزر دروازه دار - EO/IRهیبریدها در دفاع استاندارد می شوند و وضوح بی نظیری را در فضاهای مورد بحث ارائه می دهند.

 

به طور خلاصه ، روشنایی های لیزری EO/IR ISRT را از ناظران منفعل به فعال کننده های فعال تبدیل می کنند و از وسایل اصلی چشم انداز در شب به خانه های نظامی دروازه دار تبدیل می شوند. ادغام آنها دقت در نظارت را انجام می دهد و از برتری عملیاتی در حوزه های غیرنظامی و دفاعی اطمینان می یابد.

 

 

 

محصولات ما (به زودی منتشر می شود)