Optyka laserowa to precyzyjne elementy optyczne wykorzystywane do przekazywania, odbijania, skupiania, rozdzielania, kształtowania i sterowania promieniowaniem laserowym w systemach obronnych. Do tej optyki należą soczewki, lustra, rozdzielacze wiązki, filtry, pryzmaty, okna, polaryzatory, płytki falowe oraz rozszerzacze wiązki.
W tej kategorii przedstawiono dostawców wojskowej optyki laserowej przeznaczonej do zastosowań w zakresie namierzania, wyznaczania celów, pomiaru odległości, wykrywania, obrazowania, środków przeciwdziałania oraz energii skierowanej.
Przeczytaj Przegląd technologii
Precyzyjne rozwiązania optyczne i fotoniczne dla systemów obrazowania, wykrywania i namierzania w sektorze obronnym
Jeśli projektujesz, budujesz lub dostarczasz Optyka laserowa, Załóż profil, aby zaprezentować swoje możliwości i nawiązać kontakt z osobami, które aktywnie poszukują Twoich rozwiązań.
Optyka laserowa obejmuje elementy optyczne zaprojektowane do transmitowania, odbijania, ogniskowania, rozdzielania, kształtowania lub w inny sposób kontrolowania promieniowania laserowego. W porównaniu z elementami optycznymi przeznaczonymi przede wszystkim do obrazowania szerokopasmowego, są one zazwyczaj zoptymalizowane pod kątem określonych długości fal lasera, stanów polaryzacji, geometrii wiązki oraz poziomów mocy optycznej, przy czym dobór materiału, jakość powierzchni, parametry czoła fali oraz powłoki elementów optyki laserowej mają wpływ na skuteczność, z jaką system zachowuje i kontroluje wiązkę.
Optyka laserowa firmy Torrent Photonics
W ramach kompletnego systemu laserowego światło ze źródła może przechodzić przez elementy optyczne służące do kolimacji, kształtowania, filtrowania, rozdzielania, kierowania i ogniskowania, zanim dotrze do celu, detektora lub innego podsystemu optycznego. Wojskowa optyka laserowa znajduje zastosowanie w systemach namierzania, wyznaczania celów, pomiaru odległości, wykrywania, obrazowania, środków przeciwdziałania oraz systemach energii skierowanej, gdzie może być konieczne utrzymanie precyzyjnego wyrównania i stabilnych parametrów optycznych pomimo drgań, zmian temperatury, zanieczyszczeń i innych obciążeń eksploatacyjnych.
W zastosowaniach o większej mocy elementy optyczne mogą być również narażone na znaczną moc szczytową lub moc fali ciągłej, co sprawia, że próg uszkodzenia indukowanego laserowo (LIDT) stanowi ważną specyfikację dla powierzchni optycznych i powłok.
Soczewka skupiająca wiązkę laserową skupia ją w mniejszym plamce przy określonej odległości roboczej, umożliwiając dostarczanie energii optycznej z większą precyzją przestrzenną. Elementy optyczne służące do ogniskowania są zatem stosowane tam, gdzie wymagane jest wysokie natężenie promieniowania, dokładne umiejscowienie plamki lub wydajne sprzężenie z detektorem lub innym elementem optycznym, w tym w systemach dalmierzy laserowych, systemach wyznaczania celów, systemach wykrywania oraz systemach dostarczania wiązek o dużej mocy.
Soczewki kolimacyjne lasera zmniejszają rozbieżność wiązki poprzez przekształcenie rozszerzającego się światła w wiązkę o charakterze niemal równoległym, co pomaga utrzymać kontrolowaną średnicę wiązki na całej długości drogi. Ma to istotne znaczenie w sytuacjach, gdy wiązka laserowa musi przechodzić przez system celowniczy lub czujnikowy, wchodzić do innego zespołu optycznego o określonej geometrii lub zachowywać przewidywalne wymiary wiązki wzdłuż rozciągniętej ścieżki optycznej.
Rozszerzacze wiązki zmieniają średnicę i rozbieżność wiązki laserowej za pomocą kombinacji elementów optycznych refrakcyjnych lub odbijających, umożliwiając dostosowanie geometrii wiązki do wymagań szerszego systemu. Zwiększenie średnicy wiązki może zmniejszyć rozbieżność i obniżyć natężenie optyczne na kolejnych elementach układu, natomiast redukcja wiązki może służyć do dostosowania wiązki do apertur, detektorów, skanerów lub innych elementów optycznych.
Lustra, pryzmaty, skanery i inne elementy optyczne służą do przekierowywania wiązek laserowych wzdłuż kontrolowanych ścieżek oraz w kierunku określonych punktów w obrębie systemu optycznego. W zastosowaniach wojskowych elementy te wspierają takie funkcje, jak celowanie, śledzenie, kontrola linii wzroku, skanowanie oraz wyrównywanie między nadajnikami laserowymi, odbiornikami i kanałami elektrooptycznymi.
Laserowy rozdzielacz wiązki dzieli padające światło na oddzielne ścieżki przepuszczane i odbijane, natomiast łącznik wiązek łączy dwie lub więcej wiązek lub kanałów spektralnych we wspólną ścieżkę optyczną. Funkcje te znajdują zastosowanie w architekturach nadawczo-odbiorczych, systemach wielofalowych, zespołach celowniczych, systemach interferometrycznych oraz zintegrowanych układach czujników, w których konieczne jest rozdzielenie lub połączenie wielu kanałów optycznych.
Filtry optyczne kontrolują, które długości fal są przepuszczane przez układ optyczny lub docierają do detektora, pomagając wyodrębnić obszar spektralny istotny dla systemu. Filtry liniowe i wąskopasmowe mogą zwiększyć selektywność wokół określonej długości fali lasera, jednocześnie tłumiąc niepożądane promieniowanie tła lub światło z innych źródeł, poprawiając w ten sposób wyodrębnienie pożądanego sygnału optycznego.
Polaryzatory, płytki falowe i rozdzielacze wiązki wrażliwe na polaryzację kontrolują orientację i stan polaryzacji w systemach laserowych, umożliwiając dostosowanie wiązki do kolejnych elementów optycznych lub wymagań przetwarzania. Zarządzanie polaryzacją może mieć szczególne znaczenie w przypadku łączenia wiązek, izolacji optycznej, czujników, interferometrii oraz w systemach, w których powłoki lub inne elementy reagują w różny sposób na różne stany polaryzacji.
Okienka optyczne i filtry mogą chronić wewnętrzne źródła laserowe, detektory oraz precyzyjną optykę przed kurzem, wilgocią, ścieraniem i innymi formami oddziaływania środowiska, zachowując jednocześnie wymaganą przepuszczalność optyczną. W zależności od konstrukcji elementy optyczne zabezpieczające mogą również zapewniać filtrowanie selektywne pod względem długości fali lub ograniczać ilość niepożądanego promieniowania docierającego do wrażliwych elementów.
Różne elementy optyki laserowej pełnią odrębne funkcje w systemach generowania, przekazywania, kierowania, wykrywania i ochrony wiązki, przy czym dobór odpowiedniego elementu zależy od wymaganej długości fali, charakterystyki wiązki oraz ogólnej architektury optycznej.
| Typ elementu optycznego lasera | Główna funkcja | Typowy zakres długości fal | Typowe zastosowania w sektorze obronnym |
| Soczewki laserowe | Ogniskowanie, kolimacja lub zmiana kształtu wiązek laserowych | Od promieniowania ultrafioletowego (UV) do podczerwieni, w zależności od materiału i powłoki | Dalmierze, wskaźniki celownicze, czujniki oraz systemy kierowania wiązką |
| Lustra laserowe | Odbijanie i przekierowywanie wiązek laserowych wzdłuż określonych ścieżek optycznych | Dla określonych długości fal lub szerokopasmowe | Sterowanie wiązką, systemy energii skierowanej oraz sprzęt celowniczy |
| Rozdzielacze wiązki | Rozdzielają padające światło lub łączą oddzielne ścieżki optyczne | Promieniowanie UV, światło widzialne i podczerwień | Systemy nadawczo-odbiorcze oraz integracja czujników |
| Pryzmaty optyczne | Zmiana kierunku, rozpraszanie lub inne manipulowanie wiązkami laserowymi | W zależności od materiału | Kierowanie wiązką, optyka celownicza oraz kompaktowe zespoły optyczne |
| Okna optyczne | Chronią wewnętrzne układy optyczne, przepuszczając jednocześnie wymagane długości fal | Od promieniowania UV do długofalowej podczerwieni | Otwory, czujniki i nadajniki laserowe |
| Filtry laserowe | Wybór pożądanych długości fal lub tłumienie niepożądanych składowych widmowych | Przeznaczone do konkretnych zastosowań | Odbiorniki laserowe, systemy obrazowania oraz sprzęt przeciwdziałający |
| Polaryzatory i płytki falowe | Kontrola orientacji i stanu polaryzacji | Dla określonych długości fal | Łączenie wiązek, detekcja i interferometria |
| Rozszerzacze wiązki | Modyfikacja średnicy wiązki i jej rozbieżności | Specyficzne dla laserów | Oznaczenia, pomiary odległości oraz systemy energii skierowanej |
| Dyfrakcyjne elementy optyczne | Kształtowanie, rozdzielanie lub redystrybucja wiązek laserowych | Zazwyczaj specyficzne dla danej długości fali | Kształtowanie wiązki, oświetlenie strukturalne oraz wykrywanie |
Materiały stosowane w optyce laserowej dobiera się na podstawie takich czynników, jak przepuszczalność spektralna, właściwości refrakcyjne, zachowanie termiczne, wytrzymałość mechaniczna, możliwość obróbki oraz odporność na uszkodzenia wywołane działaniem lasera. Ponieważ cechy te współdziałają z powłokami, mocą optyczną oraz geometrią elementów, dobór materiału należy rozpatrywać w kontekście całościowego projektu optycznego, a nie w oderwaniu od niego.
Ostateczny wybór materiału należy zatem oceniać łącznie z systemem powłok, mocą optyczną, geometrią elementów, warunkami termicznymi oraz innymi warunkami eksploatacyjnymi.
Dalmierze laserowe, wskaźniki laserowe oraz systemy kierowania ogniem wymagają precyzyjnie wyrównanej optyki w celu przesyłania i odbioru energii laserowej wzdłuż kontrolowanych linii celowania. Ich łańcuchy optyczne mogą obejmować soczewki skupiające, kolimatory, rozdzielacze wiązki, filtry, lustra oraz okienka ochronne, natomiast wyrównanie z powiązanymi czujnikami obrazowymi pomaga utrzymać dokładność celowania oraz geometrię optyczną wymaganą do pomiaru odległości i wyznaczania celów.
Optyka laserowa wysokiej energii steruje wiązkami o dużej mocy i kieruje je ze źródła lasera w stronę celu, dążąc jednocześnie do zachowania wymaganej jakości wiązki na całej ścieżce optycznej. Systemy te mogą wykorzystywać lustra o wysokim współczynniku odbicia, ekspandery wiązki, optykę adaptacyjną, sumatory wiązek oraz elementy optyczne o wysokim LIDT, zaprojektowane tak, aby wytrzymywać podwyższone obciążenia optyczne, jednocześnie ograniczając absorpcję, zniekształcenia czoła fali oraz zmiany wiązki wywołane temperaturą.
Optyka laserowa wspiera aktywne oświetlenie, obrazowanie sterowane impulsami laserowymi, systemy wykrywania i pomiaru odległości za pomocą światła (LiDAR), systemy skanujące oraz odbiorniki laserowe poprzez kontrolę zarówno emitowanego światła, jak i powracających sygnałów optycznych. Elementy składowe mogą kształtować wiązki transmitowane, rozdzielać kanały nadawcze i odbiorcze, filtrować światło powracające oraz skupiać odbite promieniowanie laserowe na detektorach, natomiast integracja z czujnikami podczerwonymi i elektrooptycznymi umożliwia działanie funkcji obrazowania, pomiaru odległości oraz innych funkcji wykrywania w ramach skoordynowanej architektury optycznej.
Postępy w dziedzinie powłok, materiałów, produkcji oraz kontroli optycznej poszerzają możliwości wydajnościowe i integracyjne dostępne dla wojskowych systemów laserowych, zwłaszcza w przypadkach, w których konieczne jest spełnienie wymagań dotyczących wyższych poziomów mocy lub bardziej rygorystycznych parametrów dotyczących rozmiarów i jakości wiązki.
Wszystkie te osiągnięcia przyczyniają się do powstania bardziej kompaktowych, o większej mocy i precyzyjniej sterowanych wojskowych systemów laserowych, kładąc jednocześnie większy nacisk na stabilność termiczną, jakość frontu falowego, właściwości powłok oraz odporność na warunki środowiskowe w całym zespole optycznym.
Wyszukiwanie firm i produktów
