紅外激光照明實(shí)用化技術(shù)研究.pdf

1、隨著安防領(lǐng)域的發(fā)展，智能視頻技術(shù)的不斷出現(xiàn)，對夜間動態(tài)監(jiān)控的要求越來越高，在油田、礦山、景區(qū)、森林防火、交通工程、城市反恐等方面需要進(jìn)行夜間中遠(yuǎn)距離的跟蹤監(jiān)視。主動紅外夜視技術(shù)是通過光源主動照射目標(biāo)，利用目標(biāo)反射光源的紅外線來實(shí)施目標(biāo)監(jiān)控的一種夜視技術(shù)，產(chǎn)生這種不可見光的紅外光源，最常見的是陣列式LED燈，這種光源電光轉(zhuǎn)換率只有25％左右，多余的能量轉(zhuǎn)換成熱量，功耗很大，照射距離只有幾十米，無法滿足中遠(yuǎn)距離的監(jiān)控要求。而半導(dǎo)體激光器作為

2、新一代的紅外光源，電光轉(zhuǎn)換率達(dá)到50％以上，而且發(fā)射的激光在方向性、單色性方面也是LED燈無法比擬的，這使得半導(dǎo)體激光器成為不同于LED燈技術(shù)的新一代紅外光源產(chǎn)品。
　　本論文的研究目的是得到低成本、實(shí)用化的紅外半導(dǎo)體激光光源，采用不同的工藝，開發(fā)出不同功率的半導(dǎo)體激光光源，滿足現(xiàn)有的市場需求。優(yōu)化激光器封裝工藝，減少激光器芯片的熱阻，提高激光器芯片的壽命和性能。開發(fā)光纖、合束光纖的組裝、研磨和拋光工藝，使光纖端面滿足紅外半導(dǎo)體激

3、光器耦合的要求。有了高可靠性的激光器芯片和高透過率的光纖、光纖束，就可以進(jìn)行光纖耦合和光斑勻化的工作。
　　激光器光束是橢圓的高斯光束，光束的垂直發(fā)散角較大，其光斑由于有高階模式的存在而呈若干長條狀，光斑不均勻。激光器光束若直接用于照明，照明效果很差，必需對其進(jìn)行整圓和光斑均勻化處理。
　　單個(gè)大功率激光器，目前常用方案是用兩個(gè)激光器經(jīng)過光學(xué)透鏡壓縮，重疊光斑，兩個(gè)激光器的光斑互補(bǔ)后，可將一些暗條紋變亮，以此來提高均勻性。本

4、論文將提供另一種低成本實(shí)用化方案，使用光纖和光學(xué)勻化片，來解決光斑均勻性問題。
　　同時(shí)，為了滿足幾公里這種遠(yuǎn)距離的監(jiān)控，激光光源采用列陣封裝，光斑經(jīng)過壓縮和光纖耦合后，使用多纖芯捆綁的方式輸出激光，其激光器輸出功率高，性能可靠，使用靈活，光斑均勻的效果更好;
　　通過微光學(xué)元件對激光器的光束進(jìn)行整形、變換，再通過非球面透鏡聚焦耦合到單根光纖中，這種多單管空間耦合激光器的體積小，功率密度高，亮度高，光束質(zhì)量好?？梢詽M足特殊要