Láser de estado sólido de pulsos cortos para telemetría

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La determinación de distancias por telemetría láser es una de las aplicaciones de mayor interés y de las primeras en que se utilizara esta fuente de radiación. Uno de los procedimientos más frecuentemente utilizado, requiere del diseño de una cavidad que funcione en régimen pulsado, generando pulsos...

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Detalles Bibliográficos
Autores principales: Tourón, A., Radulovich, Oscar, Aguero, Mónica Beatriz, Fidalgo, Luis Enrique, Krygier, D., Kovalsky, M., Hnilo, Alejandro Andrés, Diodati, Francisco Piero
Lenguaje:Español
Publicado: 2011
Materias:
TELEMETRIA LASER
BATERIA DE DIODOS LASER
LASER RANGEFINDING
LASER DIODE ARRAY
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/20.500.12110/afa_v23_n01_p071
Aporte de:
Biblioteca Digital - Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (UBA) de Universidad de Buenos Aires
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description La determinación de distancias por telemetría láser es una de las aplicaciones de mayor interés y de las primeras en que se utilizara esta fuente de radiación. Uno de los procedimientos más frecuentemente utilizado, requiere del diseño de una cavidad que funcione en régimen pulsado, generando pulsos cortos adecuados para su empleo en técnicas de censado remoto, en que la medición a realizar es el tiempo transcurrido entre el envío de la señal y el registro del eco producido por un objetivo elegido como “blanco”. Por la rapidez en la determinación, el grado de colimación propio del láser y la condición de incerteza fija en todo el rango de medición, es el método más difundido, cuando es tolerable la incerteza característica del mismo. Se presenta el desarrollado de un dispositivo apto para este tipo de aplicación, que funciona a partir de una fuente de radiación láser de Nd:YAG bombeada por un diodo láser, y un detector de alta ganancia utilizado en la etapa de recepción de la señal de eco. Modulando la corriente de alimentación del diodo láser, y empleando un componente óptico como absorbente saturable, es posible conseguir el funcionamiento en modo Q-switch. De esta forma se obtuvieron pulsos de 0,3 mJ de energía y 50 ns de duración a una frecuencia de repetición de 60 Hz. El sistema completo se ensayó exitosamente para establecer la distancia hacia diferentes objetos lejanos, habiendo registrando un alcance máximo de 5280 m con precisión de unos pocos metros. El desempeño del equipo supera en varios aspectos a los resultados obtenidos en la primera etapa del proyecto(1). Y resulta promisorio en virtud de numerosas modificaciones que aún restan por completar, que redundarán en mejoras sustanciales
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Por la rapidez en la determinación, el grado de colimación propio del láser y la condición de incerteza fija en todo el rango de medición, es el método más difundido, cuando es tolerable la incerteza característica del mismo. Se presenta el desarrollado de un dispositivo apto para este tipo de aplicación, que funciona a partir de una fuente de radiación láser de Nd:YAG bombeada por un diodo láser, y un detector de alta ganancia utilizado en la etapa de recepción de la señal de eco. Modulando la corriente de alimentación del diodo láser, y empleando un componente óptico como absorbente saturable, es posible conseguir el funcionamiento en modo Q-switch. De esta forma se obtuvieron pulsos de 0,3 mJ de energía y 50 ns de duración a una frecuencia de repetición de 60 Hz. El sistema completo se ensayó exitosamente para establecer la distancia hacia diferentes objetos lejanos, habiendo registrando un alcance máximo de 5280 m con precisión de unos pocos metros. El desempeño del equipo supera en varios aspectos a los resultados obtenidos en la primera etapa del proyecto(1). Y resulta promisorio en virtud de numerosas modificaciones que aún restan por completar, que redundarán en mejoras sustanciales Laser rangefinding is one of the most important techniques to do distance measurements, and one of the first application of this type of radiation source. One of the most often procedure to do this, requires a specific design for the laser cavity in order to achieve the generation of very short pulses for remote sensing, to make feasible the measurement of the elapsed time since the laser pulse is aimed to the target and the echo is collected. The very short elapsed time, the characteristic collimation of the laser radiation and the fixed uncertainty all along the measurement range, makes this method the choice, when the uncertainty is acceptable. We have developed a Nd:YAG laser prototype pumped through laser diode source, with a high sensitivity photodetector in order to detect very small echo signals. We have achieved a running laser having pulses: 0,3mJ of energy and 50ns long at 60Hz repetition rate, by modulating the current of the pumping diode laser, and with a passive Q-switch configuration for the cavity through a saturable absorber. The complete laser module was successfully tested when pointed at different distant targets, reaching a maximum range of 5280m with only a few meters uncertainty. This new prototype showed several improvements compared with previous results achieved with a preliminary design(1). We foresee additional improvements as result of future modifications for the laser design Fil: Tourón, A.. Ministerio de Defensa - CONICET. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa. Departamento de Investigaciones en Láseres y Aplicaciones (UNIDEF- DEILAP). Buenos Aires. Argentina Fil: Radulovich, Oscar. Ministerio de Defensa - CONICET. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa. Departamento de Investigaciones en Láseres y Aplicaciones (UNIDEF- DEILAP). Buenos Aires. Argentina Fil: Aguero, Mónica Beatriz. Ministerio de Defensa - CONICET. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa. Departamento de Investigaciones en Láseres y Aplicaciones (UNIDEF- DEILAP). Buenos Aires. Argentina Fil: Fidalgo, Luis Enrique. Ministerio de Defensa - CONICET. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa. Departamento de Investigaciones en Láseres y Aplicaciones (UNIDEF- DEILAP). Buenos Aires. Argentina Fil: Krygier, D.. Ministerio de Defensa - CONICET. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa. Departamento de Investigaciones en Láseres y Aplicaciones (UNIDEF- DEILAP). Buenos Aires. Argentina Fil: Kovalsky, M.. Ministerio de Defensa - CONICET. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa. Departamento de Investigaciones en Láseres y Aplicaciones (UNIDEF- DEILAP). Buenos Aires. Argentina Fil: Hnilo, Alejandro Andrés. Ministerio de Defensa - CONICET. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa. Departamento de Investigaciones en Láseres y Aplicaciones (UNIDEF- DEILAP). Buenos Aires. Argentina Fil: Diodati, Francisco Piero. Ministerio de Defensa - CONICET. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa. Departamento de Investigaciones en Láseres y Aplicaciones (UNIDEF- DEILAP). Buenos Aires. Argentina 2011 PDF Español info:eu-repo/semantics/openAccess https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar https://hdl.handle.net/20.500.12110/afa_v23_n01_p071

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