Thiết bị laser là gì? Thiết bị laser và ứng dụng của nó
Hiện nay, thiết bị laser được sử dụng phổ biến trên mọi ngành nghề và lĩnh vực từ sản phẩm dân dụng cho tới quân sự.
- Thiết laser xây dựng là thiết bị sử dụng tia laser để xác định các điểm, các đường thẳng cân bằng. Ngoài ra máy laser xây dựng còn được sử dụng để xác định các đường vuông góc. Máy hoạt động bằng cách chiếu các chùm tia laser theo các phương ngang và phương dọc vuông góc với nhau
- Thiết bị laser trong y học là laser được sử dụng rất nhiều trong phẫu thuật như một loại dao mổ do bức xạ nhiệt của chùm tia Laser, làm cho các tổ chức bị bốc hơi tạo thành những vết cắt; những vết cắt này rất nhỏ, ít chảy máu và ít tổn thương các tổ chức lành xung quanh.
- Thiết bị laser trong phương tiện di chuyển như ô tô là xác định khoảng cách từ phương tiện tới vật thể tránh những va chạm không đáng có.
- Và các ngành nghề ứng dụng khác…
Thiết bị Laser được ứng dụng rất phổ biến nhưng trong bài viết này chúng ta nói về laser được sử dụng trong quân sự.
Có 7 hệ thống laser loại quân sự phổ biến nhất:
- Laser pointers
- Laser illuminators
- Laser range finders
- Laser designators
- Laser seekers
- Laser spot trackers
- High energy/power lasers
1, Thiết bị Laser pointer
Thiết bị Laser pointer là các tia laser liên tục (hiếm khi tạo xung hơn) phát ra chùm tia laser ở góc phân kỳ hẹp (dưới 1°). Chúng thường phát ra ánh sáng ở bước sóng trong phạm vi khả kiến - gần hồng ngoại (từ khoảng 500 nm đến khoảng 900 nm. Mục đích là tạo ra điểm sáng mà lực lượng quân bạn có thể nhìn thấy bằng cách sử dụng thiết bị nhìn đêm, camera VIS-NIR (máy quay TV) hoặc sử dụng bằng mắt thường trong trường hợp sử dụng con trỏ nhìn thấy được.
2, Thiết bị Laser illuminators
Thiết bị Laser illuminators về cơ bản là các tia laser giống như con trỏ nhưng có hệ thống quang học khác nhau. Do sự thay đổi này, chúng phát ra chùm tia laze ở góc rộng hơn (lên tới khoảng 10°).
Mục đích là để tăng khả năng chiếu sáng khu vực quan tâm trong điều kiện đêm tối và cho phép tạo ra hình ảnh không nhiễu của khu vực này bằng camera/NVD VIS-NIR nhạy cảm với ánh sáng phát ra từ đèn chiếu laze (thường ở dải quang phổ từ khoảng 800nm đến khoảng 1000nm. Do thiết kế tương tự, có các hệ thống laser có thể hoạt động ở hai chế độ là con trỏ và đèn chiếu sáng.
3, Thiết bị Laser range finder
Thiết bị Laser range finder là hệ thống laser sử dụng chùm tia laser để xác định khoảng cách đến vật thể. Máy đo khoảng cách laser phổ biến nhất hoạt động theo nguyên tắc thời gian bay. Khoảng cách được đo dựa trên thời gian giữa lúc phát xung laser bằng máy phát và thời gian ghi lại xung laser phản xạ của máy thu. Mục đích sử dụng là đo khoảng cách đến mục tiêu quan tâm. Hệ thống laser loại này có tầm quan trọng đặc biệt để cho phép nhắm mục tiêu chính xác vào vũ khí quân sự.
Các LRF tầm xa/trung bình hiện đại thường phát ra các xung ánh sáng ở cửa sổ 1550 nm (1530 nm, 1550 nm hoặc 1550 nm). Một số LRF tầm xa/trung bình có thể sử dụng bước sóng 1060 nm. Ngoài ra còn có một số LRF tầm ngắn/trung bình hoạt động ở bước sóng 910 nm. LRF phát ra xung ánh sáng ở cửa sổ 1550nm được coi là LRF an toàn cho mắt.
Có hai loại LRF chính là xung đơn và đa xung. Loại thứ nhất chỉ cần phát ra một xung mạnh để đo khoảng cách (nhưng có thể phát ra một loạt xung như vậy). Cái thứ hai cần phát ra một loạt xung cường độ thấp hơn để đo khoảng cách (thời gian phát xạ lên tới một giây).
4,Thiết bị Laser designator
Thiết bị Laser designator là một hệ thống laser phát ra một loạt xung cường độ cao có đặc tính thời gian được xác định chính xác (tần số/khoảng thời gian). Mục đích là để chỉ ra mục tiêu được chiếu sáng cho vũ khí laser (thiết bị tìm kiếm laser, thiết bị theo dõi điểm laser).
Vũ khí không tạo ảnh có thể xác định chính xác vị trí góc của mục tiêu được chỉ định. Các thiết bị chỉ định laser thường phát ra ánh sáng ở bước sóng 1060nm do các mô-đun laser xung có sẵn cung cấp khả năng phát ra các xung laser có năng lượng xung cao ở góc phân kỳ rất hẹp. Một số thiết bị chỉ định hiện đại phát ra xung ánh sáng ở dải tần 1550nm.
5, Thiết bị Laser seeker
Thiết bị Laser seeker là một loại vũ khí thông minh có khả năng tự dẫn đường đến mục tiêu do thiết bị chỉ định laser chỉ định. Người chỉ định có thể được đặt trên cùng một nền tảng (máy bay, trực thăng, UAV) hoặc trên các nền tảng không quân/mặt đất/hải quân khác hoặc thậm chí có thể được sử dụng bởi lính bộ binh.
Đầu tìm kiếm laser là một hệ thống không tạo ảnh được xây dựng bằng cách kết hợp ba mô-đun: 1) photodiode góc phần tư, 2)vật kính quang học, 3)con quay hồi chuyển. Đầu này cung cấp thông tin về vị trí góc tương đối (nếu mục tiêu nằm ở một trong bốn khu vực hoặc nằm ở trung tâm của trường quan sát) để cho phép dẫn đường tới mục tiêu được chiếu xạ.
6, Thiết bị Laser spot tracker
Thiết bị Laser spot tracker là hệ thống laser tương tự như máy tìm kiếm laser. Nó được chế tạo bằng cách sử dụng đầu laser tương tự nhưng không phải là một phần của đạn dược mà là một phần của nền tảng trên không/mặt đất/hải quân.
Nhiệm vụ của nó là phát hiện trong trường quan sát của nó sự hiện diện của mục tiêu do người chỉ định chỉ định (bên ngoài hoặc bên trong) và xoay đường ngắm của tháp pháo để theo dõi chuyển động của mục tiêu.
7, Thiết bị High energy/power laser
Thiết bị High energy/power laser là loại laser có khả năng phát ra chùm tia laser có năng lượng xung/công suất cực cao có thể được sử dụng làm vũ khí định hướng. Có thể ước tính rằng laser CW có công suất trên 1kW hoặc laser xung có năng lượng xung trên 1J thuộc loại này.
Tìm hiểu thêm về laser tại đây.
