Le ottiche laser sono componenti ottici di precisione utilizzati per trasmettere, riflettere, focalizzare, dividere, modellare e controllare la radiazione laser nei sistemi di difesa. Tali ottiche comprendono lenti, specchi, divisori di fascio, filtri, prismi, finestre, polarizzatori, piastre d’onda ed espansori di fascio.
Questa categoria presenta i fornitori di ottiche laser militari per applicazioni di puntamento, designazione, telemetria, rilevamento, imaging, contromisure ed energia diretta.
Leggi il Panoramica tecnologica
Soluzioni ottiche e fotoniche di precisione per sistemi di imaging, rilevamento e puntamento nel settore della difesa
Se progettate, costruite o fornite Ottica laser, Crea un profilo per mettere in evidenza le tue competenze ed entrare in contatto con i visitatori che hanno un bisogno concreto delle tue soluzioni.
Le ottiche laser sono componenti ottici progettati per trasmettere, riflettere, focalizzare, dividere, modellare o controllare in altro modo la radiazione laser. Rispetto alle ottiche destinate principalmente all’imaging a banda larga, esse sono comunemente ottimizzate per specifiche lunghezze d’onda laser, stati di polarizzazione, geometrie del fascio e livelli di potenza ottica; la scelta dei materiali, la qualità delle superfici, le prestazioni del fronte d’onda e i rivestimenti delle ottiche laser influenzano tutti l’efficacia con cui il sistema preserva e controlla il fascio.
Ottiche laser di Torrent Photonics
All’interno di un sistema laser completo, la luce proveniente dalla sorgente può attraversare ottiche di collimazione, modellazione, filtraggio, divisione, orientamento e messa a fuoco prima di raggiungere un bersaglio, un rilevatore o un altro sottosistema ottico. Le ottiche laser militari vengono impiegate in sistemi di puntamento, designazione, telemetria, rilevamento, imaging, contromisure e a energia diretta, dove possono dover mantenere un allineamento preciso e prestazioni ottiche stabili nonostante vibrazioni, variazioni di temperatura, contaminazione e altre sollecitazioni operative.
Nelle applicazioni ad alta potenza, le ottiche possono inoltre essere esposte a potenze di picco o in onda continua significative, rendendo la soglia di danno indotto dal laser (LIDT) una specifica importante per le superfici ottiche e i rivestimenti.
Una lente di focalizzazione laser concentra un raggio in un punto più piccolo a una distanza di lavoro definita, consentendo di trasmettere l’energia ottica con maggiore precisione spaziale. Le ottiche di focalizzazione vengono quindi utilizzate laddove sono richiesti un’elevata irradianza, un posizionamento accurato del punto o un accoppiamento efficiente con un rilevatore o un altro componente ottico, compresi i sistemi di telemetria laser, di designazione, di rilevamento e di trasmissione del raggio ad alta potenza.
Le lenti collimatrici laser riducono la divergenza del fascio convertendo la luce in espansione in un fascio più quasi parallelo, contribuendo a mantenere un diametro del fascio controllato sulla distanza. Ciò è importante laddove un laser debba propagarsi attraverso un sistema di puntamento o di rilevamento, entrare in un altro gruppo ottico con una geometria definita o mantenere dimensioni prevedibili del fascio lungo un percorso ottico esteso.
Gli espansori di fascio modificano il diametro e la divergenza di un fascio laser utilizzando combinazioni di ottiche rifrattive o riflettenti, consentendo di adattare la geometria del fascio alle esigenze del sistema più ampio. L’aumento del diametro del fascio può ridurre la divergenza e diminuire l’intensità ottica sui componenti a valle, mentre la riduzione del fascio può essere utilizzata per adattare il fascio ad aperture, rilevatori, scanner o altri elementi ottici.
Specchi, prismi, scanner e altri elementi ottici vengono utilizzati per reindirizzare i fasci laser lungo percorsi controllati e verso punti definiti all’interno di un sistema ottico. Nelle applicazioni militari, questi componenti supportano funzioni quali il puntamento, l’inseguimento, il controllo della linea di vista, la scansione e l’allineamento tra trasmettitori laser, ricevitori e canali elettro-ottici.
Un divisore di fascio laser suddivide la luce incidente in percorsi distinti di trasmissione e riflessione, mentre un combinatore di fasci unisce due o più fasci o canali spettrali in un unico percorso ottico condiviso. Tali funzioni trovano impiego in architetture di trasmissione-ricezione, sistemi a lunghezze d’onda multiple, sistemi di puntamento, sistemi interferometrici e configurazioni di sensori integrati in cui è necessario separare o combinare più canali ottici.
I filtri ottici controllano quali lunghezze d’onda vengono trasmesse attraverso un treno ottico o possono raggiungere un rilevatore, contribuendo a isolare la regione spettrale rilevante per il sistema. I filtri a linea laser e a banda stretta possono aumentare la selettività attorno a una specifica lunghezza d’onda laser, sopprimendo al contempo la radiazione di fondo indesiderata o la luce proveniente da altre fonti, migliorando così la separazione del segnale ottico desiderato.
I polarizzatori, le piastre d’onda e i divisori di fascio sensibili alla polarizzazione controllano l’orientamento e lo stato di polarizzazione all’interno dei sistemi laser, consentendo di adattare il fascio ai componenti ottici a valle o ai requisiti di elaborazione. La gestione della polarizzazione può risultare particolarmente importante nella combinazione dei fasci, nell’isolamento ottico, nel rilevamento, nell’interferometria e nei sistemi i cui rivestimenti o altri componenti rispondono in modo diverso ai vari stati di polarizzazione.
Le finestre ottiche e i filtri possono proteggere le sorgenti laser interne, i rilevatori e le ottiche di precisione da polvere, umidità, abrasione e altre forme di esposizione ambientale, mantenendo al contempo la trasmissione ottica richiesta. A seconda del loro design, le ottiche protettive possono anche fornire un filtraggio selettivo in base alla lunghezza d’onda o ridurre la quantità di radiazione indesiderata che raggiunge i componenti sensibili.
Le diverse ottiche laser svolgono funzioni distinte all’interno dei sistemi di generazione, trasmissione, orientamento, rilevamento e protezione del fascio; la scelta del componente appropriato dipende dalla lunghezza d’onda richiesta, dalle caratteristiche del fascio e dall’architettura ottica complessiva.
| Tipo di ottica laser | Funzione principale | Copertura tipica delle lunghezze d’onda | Applicazioni tipiche nel settore della difesa |
| Lenti laser | Focalizzazione, collimazione o rimodellamento dei raggi laser | Dall’ultravioletto (UV) all’infrarosso, a seconda del materiale e del rivestimento | Telemetri, designatori, sensori e sistemi di trasmissione del raggio |
| Specchi laser | Riflettono e reindirizzano i raggi laser lungo percorsi ottici definiti | Specifici per una determinata lunghezza d’onda o a banda larga | Deviazione del raggio, sistemi a energia diretta e apparecchiature di puntamento |
| Divisori di fascio | Suddividono la luce incidente o combinano percorsi ottici separati | UV, visibile e infrarosso | Sistemi di trasmissione-ricezione e integrazione di sensori |
| Prismi ottici | Reindirizzano, disperdono o manipolano in altro modo i raggi laser | A seconda del materiale | Instradamento del raggio, ottiche di puntamento e gruppi ottici compatti |
| Finestre ottiche | Proteggono i sistemi ottici interni trasmettendo al contempo le lunghezze d’onda richieste | Dagli UV all’infrarosso a onde lunghe | Aperture, sensori e trasmettitori laser |
| Filtri laser | Selezionano le lunghezze d’onda desiderate o sopprimono il contenuto spettrale indesiderato | Specifici per l’applicazione | Ricevitori laser, sistemi di imaging e apparecchiature di contromisura |
| Polarizzatori e piastre d’onda | Controllo dell’orientamento e dello stato di polarizzazione | Specifici per lunghezza d’onda | Combinazione di fasci, rilevamento e interferometria |
| Espansori di fascio | Modifica del diametro e della divergenza del fascio | Specifici per laser | Designazione, misurazione della distanza e sistemi a energia diretta |
| Elementi ottici diffrattivi | Modellano, dividono o ridistribuiscono i fasci laser | Tipicamente specifici per la lunghezza d’onda | Modellazione del fascio, illuminazione strutturata e rilevamento |
I materiali per l’ottica laser vengono selezionati in base a fattori quali la trasmissione spettrale, le proprietà di rifrazione, il comportamento termico, la resistenza meccanica, la lavorabilità e la resistenza ai danni indotti dal laser. Poiché queste caratteristiche interagiscono con i rivestimenti, la potenza ottica e la geometria dei componenti, la scelta del materiale deve essere considerata come parte integrante della progettazione ottica complessiva, piuttosto che in modo isolato.
La scelta finale del materiale deve pertanto essere valutata tenendo conto del sistema di rivestimento, della potenza ottica, della geometria dei componenti, dell’ambiente termico e di altre condizioni operative.
I telemetri laser, i designatori laser e i sistemi di controllo del fuoco si basano su ottiche allineate con precisione per trasmettere e ricevere energia laser lungo linee di vista controllate. Le loro catene ottiche possono includere lenti di focalizzazione, collimatori, divisori di fascio, filtri, specchi e finestre protettive, mentre l’allineamento con i sensori di imaging associati contribuisce a mantenere la precisione di puntamento e la geometria ottica necessarie per la misurazione della distanza e la designazione.
L’ottica laser ad alta energia controlla e trasporta fasci ad alta potenza dalla sorgente laser verso il bersaglio, cercando al contempo di preservare la qualità del fascio richiesta lungo l’intero percorso ottico. Tali sistemi possono avvalersi di specchi ad alta riflettività, espansori di fascio, ottiche adattive, combinatori di fascio e ottiche ad alto LIDT progettate per tollerare elevati carichi ottici, limitando al contempo l’assorbimento, la distorsione del fronte d’onda e le variazioni del fascio indotte dal calore.
L’ottica laser supporta l’illuminazione attiva, l’imaging con gate laser, il Light Detection and Ranging (LiDAR), i sistemi di scansione e i ricevitori laser, controllando sia l’illuminazione in uscita che i segnali ottici di ritorno. I componenti sono in grado di modellare i fasci trasmessi, separare i canali di trasmissione e ricezione, filtrare la luce di ritorno e focalizzare l’energia laser riflessa sui rilevatori, mentre l’integrazione con sensori a infrarossi ed elettro-ottici consente alle funzioni di imaging, telemetria e altre funzioni di rilevamento di operare all’interno di un’architettura ottica coordinata.
Gli sviluppi nei rivestimenti, nei materiali, nella produzione e nel controllo ottico stanno ampliando le prestazioni e le opzioni di integrazione disponibili per i sistemi laser militari, in particolare laddove è necessario soddisfare livelli di potenza più elevati o requisiti più rigorosi in termini di dimensioni e qualità del fascio.
Nel loro insieme, questi sviluppi stanno favorendo la realizzazione di sistemi laser militari più compatti, più potenti e controllati con maggiore precisione, ponendo al contempo maggiore enfasi sulla stabilità termica, sulla qualità del fronte d’onda, sulle prestazioni dei rivestimenti e sulla robustezza ambientale dell’intero gruppo ottico.
Ricerca di aziende e prodotti
