अंतरिक्ष में लेजर की तकनीक का अनुप्रयोग - jioptics

अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी और एयरोस्पेस उद्योग के विकास के साथ। अंतरिक्ष दूरी माप अंतरिक्ष के क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण शोध विषय बन गया है। पारंपरिक रडार अंतरिक्ष में उच्च-ऊर्जा कणों और विद्युत चुम्बकीय तरंगों से हस्तक्षेप के लिए अतिसंवेदनशील है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च-सटीक माप की आवश्यकताओं को पूरा करने में कम माप सटीकता और असमर्थता होती है। अंतरिक्ष में हवा पतली होती है और तापमान नाटकीय रूप से बदल जाता है, जिससे अल्ट्रासोनिक रेंज करना असंभव हो जाता है। इसलिए। स्थानिक दूरी को मापने के लिए एक ऐसी विधि की आवश्यकता होती है जो स्थानिक वातावरण के लिए उपयुक्त है, इसमें मजबूत विरोधी हस्तक्षेप क्षमता और उच्च माप सटीकता होती है। लेजर रेंजिंग तकनीक एक स्वचालित गैर-संपर्क माप विधि है जो विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के लिए असंवेदनशील है, इसमें मजबूत विरोधी हस्तक्षेप क्षमता और उच्च माप सटीकता है। सामान्य ऑप्टिकल रेंजिंग तकनीक की तुलना में, इसमें सुविधाजनक संचालन, सरल प्रणाली और दिन और रात दोनों काम करने की क्षमता के फायदे हैं। रडार की तुलना में, लेजर रेंजिंग में अच्छी तरह से हस्तक्षेप क्षमता और उच्च सटीकता है।

दोहराने के दौरान, दूरी, कोण, और लक्ष्य के वेग जैसी जानकारी प्राप्त करने के लिए एक ठीक लेजर बीम के साथ अंतरिक्ष को स्कैन करना लिडार कहा जाता है। LIDAR कई प्रदर्शन आवश्यकताओं को प्राप्त कर सकता है जो पारंपरिक रडार पूरा नहीं कर सकते। लेजर में एक छोटा विचलन कोण और केंद्रित ऊर्जा है। अत्यधिक उच्च पहचान संवेदनशीलता और संकल्प प्राप्त करने में सक्षम; इसकी बेहद छोटी तरंग दैर्ध्य बहुत छोटे एंटीना और सिस्टम आकारों के लिए अनुमति देता है, जो पारंपरिक रडार के लिए अतुलनीय हैं। माइक्रोवेव रडार की तुलना में, लेजर रेंजफाइंडर में बेहतर दिशात्मकता, छोटे आकार और हल्का वजन होता है। अंतरिक्ष लक्ष्य दूरी माप के लिए बहुत उपयुक्त अंतरिक्ष यान पर किया गया।

लेजर रेंजिंग टेक्नोलॉजी कई तकनीकों जैसे लेजर टेक्नोलॉजी, फोटॉन डिटेक्शन टेक्नोलॉजी और सिग्नल प्रोसेसिंग टेक्नोलॉजी को एकीकृत करती है। उच्च सटीकता। बड़ी माप रेंज, उच्च विश्वसनीयता, और अंतरिक्ष लक्ष्यों के लिए उच्च परिशुद्धता और लंबी दूरी की दूरी माप की आवश्यकताओं को पूरा करने में सक्षम। इसे व्यापक रूप से स्थानिक माप के क्षेत्र में लागू किया गया है।

लेजर एक प्रकार का प्रकाश है जो मूल रूप से प्रकृति में मौजूद नहीं है और उत्तेजना के कारण उत्सर्जित होता है, जैसे कि अच्छी दिशात्मकता, उच्च चमक, अच्छी मोनोक्रोमैटिकिटी और अच्छे सुसंगतता जैसी विशेषताओं के साथ। लेजर की विशेषताएं हैं:

1। अच्छी दिशात्मकता - साधारण प्रकाश स्रोत (जैसे सूर्य, गरमागरम लैंप, या फ्लोरोसेंट लैंप) सभी दिशाओं में प्रकाश का उत्सर्जन करते हैं, जबकि लेजर उत्सर्जन की दिशा कुछ मिलीराडियों की तुलना में कम के ठोस कोण तक सीमित हो सकती है, जो लाखों बार के दसियों से बीमार होने की दिशा में रोशनी बढ़ाती है। लेजर टकराव, मार्गदर्शन, और अच्छी दिशा की विशेषता का उपयोग करते हैं।

2। उच्च चमक - लेजर हमारे समय का सबसे उज्ज्वल प्रकाश स्रोत है, और केवल एक हाइड्रोजन बम विस्फोट का तीव्र फ्लैश इसका मिलान कर सकता है। सूर्य के प्रकाश की चमक लगभग 103 वाट/(सेमी 2 · गोलाकार डिग्री) है, और एक उच्च-शक्ति लेजर की आउटपुट चमक सूर्य के प्रकाश की तुलना में अधिक परिमाण के 7-14 आदेश है। इस तरह, हालांकि लेजर की कुल ऊर्जा बहुत बड़ी नहीं हो सकती है, ऊर्जा की उच्च एकाग्रता के कारण, उच्च दबाव और हजारों या यहां तक कि लाखों डिग्री सेल्सियस के उच्च तापमान को एक छोटे बिंदु पर उत्पन्न करना आसान है। लेजर ड्रिलिंग, कटिंग, वेल्डिंग और लेजर सर्जरी इस सुविधा का उपयोग करते हैं।

3। अच्छा मोनोक्रोमैटिकिटी - प्रकाश एक विद्युत चुम्बकीय लहर है। प्रकाश का रंग इसकी तरंग दैर्ध्य पर निर्भर करता है। साधारण प्रकाश स्रोतों द्वारा उत्सर्जित प्रकाश में आमतौर पर विभिन्न तरंग दैर्ध्य होते हैं और यह विभिन्न रंगों के प्रकाश का मिश्रण होता है। सूरज की रोशनी में सात रंगों में दृश्यमान प्रकाश शामिल है: लाल, डेंग, पीला, हरा, सियान, नीला और बैंगनी, साथ ही इन्फ्रारेड और पराबैंगनी जैसे अदृश्य प्रकाश। और एक निश्चित लेजर की तरंग दैर्ध्य केवल एक बहुत ही संकीर्ण वर्णक्रमीय बैंड या आवृत्ति रेंज में केंद्रित है। हीलियम नियॉन लेजर की तरंग दैर्ध्य 632.8 नैनोमीटर है, और इसकी तरंग दैर्ध्य भिन्नता रेंज एक नैनोमीटर के एक हजारवें से कम है। लेजर की अच्छी मोनोक्रोमैटिकिटी के कारण, यह वैज्ञानिक प्रयोगों में कुछ रासायनिक प्रतिक्रियाओं को मापने और उत्साहित करने के लिए सटीक उपकरणों के लिए बेहद अनुकूल साधन प्रदान करता है।

4। अच्छा सुसंगतता - हस्तक्षेप लहर घटनाओं की एक विशेषता है। लेजर की उच्च दिशात्मकता और मोनोक्रोमैटिकिटी के आधार पर, यह उत्कृष्ट सुसंगतता के लिए बाध्य है। 1990 के दशक की शुरुआत में, यूरोप और अमेरिका की कई प्रमुख कंपनियों ने लेज़रों के व्यावहारिक अनुप्रयोग मूल्य में क्रांति करते हुए, व्यावसायिक रूप से उपलब्ध अर्धचालक लेजर डायोड का क्रमिक रूप से उत्पादित किया। लेज़रों को उत्पन्न करने के जटिल तंत्र के कारण अन्य प्रकार के लेजर उनके आवेदन में बहुत सीमित हैं, जिसके परिणामस्वरूप उनकी बड़ी मात्रा, वजन और उच्च शक्ति की खपत होती है। अर्धचालक लेज़रों के उद्भव ने इन समस्याओं को आसानी से हल कर दिया है। जैसे -जैसे अर्धचालक लेज़रों की तकनीक आगे परिपक्व होती है और कीमतें धीरे -धीरे कम हो जाती हैं, उनके एप्लिकेशन बैच और फ़ील्ड का विस्तार जारी है। वर्तमान विकास की गति से, आवेदन की संभावनाएं बहुत आशाजनक हैं। सेमीकंडक्टर लेज़रों में छोटे आकार, हल्के वजन, उच्च विश्वसनीयता, उच्च रूपांतरण दक्षता, कम बिजली की खपत, सरल ड्राइविंग बिजली की आपूर्ति, प्रत्यक्ष मॉड्यूलेशन क्षमता, सरल संरचना, कम कीमत, सुरक्षित उपयोग और अनुप्रयोग क्षेत्रों की एक विस्तृत श्रृंखला होती है। जैसे कि ऑप्टिकल स्टोरेज, लेजर प्रिंटिंग, लेजर टाइपिंग, लेजर रेंजिंग, बारकोड स्कैनिंग, इंडस्ट्रियल डिटेक्शन, टेस्टिंग एंड मेजरमेंट इंस्ट्रूमेंट्स, लेजर डिस्प्ले, स्टेज लाइटिंग और लेजर प्रदर्शन, लेजर लेवल और विभिन्न मार्किंग पोजिशनिंग, आदि शूटिंग के लिए शूटिंग, जैसे कि फील्डिंग, जैसे कि फील्डिंग, फ़ील्डिंग, फ़ील्डिंग, पनडुब्बी संचार मार्गदर्शन, फ़्यूज़, सुरक्षा, आदि। नियमित इलेक्ट्रिक बबल ड्राइवरों के उपयोग के कारण, कुछ पोर्टेबल हथियार उपकरणों को कॉन्फ़िगर करना संभव है। वर्तमान में, सेमीकंडक्टर लेज़रों को विकसित किया गया है और बाजार में डाल दिया गया है, जिसमें 370NTO, 390R शान, 405R शान, 430NTO, 480HM, 635R डिश, 650hm, 650hm, 780hm, 808nm, 850hm, 850hm, 1310hm, 1310hm, 1310hm, 850hm, 850hm, 850hm, 850hm, 850hm, 850hm, 850hm, 850hm, 850hm, 670hm, 650hm, 650hm, 630hm, 630hm मुख्य रूप से फाइबर ऑप्टिक संचार के क्षेत्र में उपयोग किया जाता है। 405nm से 670nm दृश्यमान प्रकाश बैंड में है, 780Nm से 1550hm से 1550hm इन्फ्रारेड लाइट बैंड में है, और 390nm से 370hm पराबैंगनी प्रकाश बैंड में है। लेजर एक उच्च-तीव्रता वाला प्रकाश स्रोत विकिरण उपकरण है, और उच्च-शक्ति लेजर का उपयोग धातु सामग्री को काटने और वेल्ड करने के लिए किया जा सकता है। इसलिए, लेज़रों को मानव शरीर, विशेष रूप से आंखों को गंभीर नुकसान हो सकता है, और उनका उपयोग करते समय विशेष देखभाल की जानी चाहिए। अंतरराष्ट्रीय स्तर पर लेज़रों के लिए एक एकीकृत वर्गीकरण और सुरक्षा चेतावनी चिन्ह है। लेज़रों को चार श्रेणियों (क्लासल-क्लास 4) में विभाजित किया गया है। कक्षा 1 लेज़र मनुष्यों के लिए सुरक्षित हैं, कक्षा 2 लेजर मनुष्यों को मामूली नुकसान पहुंचाते हैं, और कक्षा 3 से ऊपर के लेज़रों का कारण मनुष्यों को गंभीर नुकसान होता है। प्रत्यक्ष नेत्र संपर्क से बचने के लिए उनका उपयोग करते समय विशेष ध्यान दिया जाना चाहिए।