宇宙でのレーザー範囲テクノロジーの適用-Jioptics

宇宙技術と航空宇宙産業の開発により。空間距離の測定は、空間の分野で重要な研究トピックとなっています。従来のレーダー範囲は、空間内の高エネルギー粒子と電磁波からの干渉を受けやすく、測定の精度が低く、高精度測定の要件を満たすことができません。宇宙の空気は薄く、温度は劇的に変化し、超音波範囲を実行することが不可能になります。したがって。空間距離を測定するには、空間環境に適した範囲の方法が必要であり、強い干渉能力、測定精度が高いです。レーザーレンジングテクノロジーは、電磁干渉に敏感で、強力な干渉能力、および高い測定精度を備えた自動非接触測定方法です。一般的な光範囲テクノロジーと比較して、便利な操作、シンプルなシステム、昼夜の両方で作業する能力の利点があります。レーダーの範囲と比較して、レーザーレンジは優れた干渉能力と高精度を持っています。

範囲を繰り返しながら、ターゲットの距離、角度、速度などの情報を取得するために、細かいレーザービームでスペースをスキャンします。 Lidarは、従来のレーダーが満たすことができない多くのパフォーマンス要件を達成できます。レーザーには、小さな発散角と濃縮エネルギーがあります。非常に高い検出感度と解像度を達成することができます。その非常に短い波長により、非常に小さなアンテナとシステムサイズが可能になり、従来のレーダーと比較できます。マイクロ波レーダーと比較して、レーザーレンジファインダーは、方向性が向上し、サイズが小さく、重量が軽いです。宇宙船で運ばれるスペースターゲット距離測定に非常に適しています。

レーザーレンジングテクノロジーは、レーザーテクノロジー、光子検出技術、信号処理技術などの複数のテクノロジーを統合します。高い範囲の精度。大きな測定範囲、高い信頼性、およびスペースターゲットの高精度および長距離距離測定の要件を満たすことができます。空間測定の分野に広く適用されています。

レーザーは、元々自然に存在しない一種の光であり、励起のために放出され、良好な方向性、高い明るさ、良好な単色性、良好な一貫性などの特性があります。レーザーの特性は次のとおりです。

1.良好な方向性 - 通常の光源（太陽、白熱灯、または蛍光灯など）はあらゆる方向に光を放出しますが、レーザー放射の方向は数百万人未満の照明の照明を増加させます。レーザーコリメーション、ガイダンス、および範囲は、優れた方向性の特性を利用します。

2。高輝度 - レーザーは私たちの時代の最も明るい光源であり、水素爆弾の爆発の激しい閃光のみがそれに合うことができます。日光の明るさは約103ワット/（cm2・球状の程度）であり、高出力レーザーの出力輝度は、日光の出力よりも7〜14桁高いです。このようにして、レーザーの総エネルギーはそれほど大きくないかもしれませんが、エネルギーの濃度が高いため、高圧を生成するのは簡単です。レーザー掘削、切断、溶接、レーザー手術がこの機能を利用しています。

3。良好な単色 - 光は電磁波です。光の色はその波長に依存します。通常の光源から放出される光は通常、さまざまな波長を含み、さまざまな色の光の混合物です。日光には、赤、黄色、緑、シアン、青、紫の7色の目に見える光と、赤外線や紫外線などの目に見えない光が含まれています。また、特定のレーザーの波長は、非常に狭いスペクトルバンドまたは周波数範囲にのみ濃縮されます。ヘリウムネオンレーザーの波長は632.8ナノメートルであり、その波長変動範囲はナノメートルの1,000分の1未満です。レーザーの単色が良好であるため、精密機器が科学的実験で特定の化学反応を測定および励起するための非常に好ましい手段を提供します。

4。良好なコヒーレンス - 干渉は、波現象の属性です。レーザーの高い方向性と単色性に基づいて、優れた一貫性を持つことになります。 1990年代初頭、ヨーロッパとアメリカのいくつかの大手企業は、市販の半導体レーザーダイオードを連続して生産し、レーザーの実用的な応用価値に革命をもたらしました。他のタイプのレーザーは、レーザーを生成する複雑なメカニズムにより、その応用が大きく制限されており、その結果、大量、体重、高出力消費が生じます。半導体レーザーの出現は、これらの問題を簡単に解決しました。半導体レーザーの技術がさらに成熟し、価格が徐々に低下するにつれて、アプリケーションバッチとフィールドは拡大し続けます。現在の開発速度から、アプリケーションの見通しは非常に有望です。半導体レーザーは、サイズが小さい、軽量、高い信頼性、高い変換効率、低消費電力、単純な駆動電源、直接変調能力、単純な構造、低価格、安全な使用、および幅広いアプリケーションフィールドを持っています。光学貯蔵庫、レーザー印刷、レーザーのタイプセッティング、レーザーレンジ、バーコードスキャン、産業検出、テストと測定機器、レーザーディスプレイ、ステージ照明とレーザーパフォーマンス、レーザーレベル、さまざまなマーキングポジショニングなど。潜水艦通信ガイダンス、ヒューズ、セキュリティなど。通常の電気バブルドライバーの使用により、一部のポータブル武器デバイスを構成することができます。現在、開発されて市場に出ている半導体レーザーは、370NTO、390R SHAN、405R SHAN、430NTO、480HM、635R皿、650HM、670HM、780HM、808NM、850HM、980RM、1310HM、1550HMなど1550hmは、主に光ファイバー通信の分野で使用されます。 405nmから670nmは可視光帯にあり、780nmから1550hmが赤外線帯域に、390nmから370hmは紫外線光帯にあります。レーザーは高強度の光源放射装置であり、高出力レーザーを使用して金属材料を切断および溶接できます。したがって、レーザーは人体、特に目に深刻な害を及ぼす可能性があり、それらを使用する際には特別な注意を払う必要があります。国際的にレーザーの統一された分類と安全警告サインがあります。レーザーは、4つのカテゴリ（classl-class4）に分割されます。クラス1レーザーは人間にとって安全であり、クラス2レーザーは人間に軽微な害を引き起こし、クラス3の上のレーザーは人間に深刻な害を引き起こします。直接アイコンタクトを避けるために使用する場合は、特に注意を払う必要があります。