Na področju laserskega merjenja razdalje, označevanja ciljev in LiDAR-ja so se laserski oddajniki Er:Glass zaradi odlične varnosti za oči in kompaktne zasnove pogosto uporabljali kot trdni laserji v srednjem infrardečem območju. Med njihovimi parametri delovanja ima energija impulzov ključno vlogo pri določanju sposobnosti zaznavanja, dosega in celotne odzivnosti sistema. Ta članek ponuja poglobljeno analizo energije impulzov laserskih oddajnikov Er:Glass.
1. Kaj je pulzna energija?
Energija impulza se nanaša na količino energije, ki jo laser odda v vsakem impulzu, običajno merjeno v milidžulih (mJ). Je produkt največje moči in trajanja impulza: E = Pvrh×τKjer je: E energija impulza, Pvrh je največja moč,τ je širina impulza.
Za tipične Er:Glass laserje, ki delujejo pri 1535 nm—valovna dolžina v pasu razreda 1, varnem za oči—Visoka energija impulzov se lahko doseže ob hkratnem ohranjanju varnosti, zaradi česar so še posebej primerni za prenosno in zunanjo uporabo.
2. Razpon energije impulza Er:Glass laserjev
Glede na zasnovo, način črpanja in predvideno uporabo komercialni laserski oddajniki Er:Glass ponujajo energijo posameznega impulza v razponu od nekaj deset mikrodžulov (μJ) do nekaj deset milidžulov (mJ).
Na splošno imajo laserski oddajniki Er:Glass, ki se uporabljajo v miniaturnih modulih za merjenje razdalje, razpon energije impulzov od 0,1 do 1 mJ. Za označevalnike ciljev na dolge razdalje je običajno potrebnih 5 do 20 mJ, medtem ko lahko vojaški ali industrijski sistemi presežejo 30 mJ, pogosto z uporabo dvojnih palic ali večstopenjskih ojačevalnih struktur za doseganje večje izhodne moči.
Višja energija impulza običajno povzroči boljšo učinkovitost zaznavanja, zlasti v zahtevnih pogojih, kot so šibki povratni signali ali motnje okolja na dolgih razdaljah.
3. Dejavniki, ki vplivajo na energijo pulza
①Zmogljivost vira črpalke
Er:stekleni laserji se običajno črpajo z laserskimi diodami (LD) ali bliskovnimi svetilkami. LD ponujajo večjo učinkovitost in kompaktnost, vendar zahtevajo natančen nadzor temperature in krmiljenja pogonskega vezja.
2Koncentracija dopinga in dolžina palice
Različni gostiteljski materiali, kot sta Er:YSGG ali Er:Yb:Glass, se razlikujejo po stopnji dopiranja in dolžini ojačanja, kar neposredno vpliva na zmogljivost shranjevanja energije.
3Tehnologija Q-preklapljanja
Pasivno Q-preklapljanje (npr. s kristali Cr:YAG) poenostavi strukturo, vendar ponuja omejeno natančnost krmiljenja. Aktivno Q-preklapljanje (npr. s Pockelsovimi celicami) zagotavlja večjo stabilnost in nadzor energije.
4Toplotno upravljanje
Pri visokih energijah impulzov je učinkovito odvajanje toplote iz laserske palice in strukture naprave bistvenega pomena za zagotovitev stabilnosti izhoda in dolge življenjske dobe.
4. Ujemanje energije impulzov s scenariji uporabe
Izbira pravega laserskega oddajnika Er:Glass je močno odvisna od predvidene uporabe. Spodaj je nekaj pogostih primerov uporabe in ustreznih priporočil glede energije impulzov:
①Ročni laserski merilniki razdalj
Značilnosti: kompaktne, nizkoenergijske, visokofrekvenčne meritve kratkega dosega
Priporočena energija impulza: 0,5–1 mJ
2Doseg brezpilotnih letalnikov / Izogibanje oviram
Značilnosti: srednji do dolgi doseg, hiter odziv, lahka teža
Priporočena energija impulza: 1–5 mJ
3Vojaški označevalci ciljev
Značilnosti: visoka penetracija, močna zaščita pred motnjami, vodenje na dolge razdalje
Priporočena energija impulza: 10–30 mJ
4LiDAR sistemi
Značilnosti: visoka stopnja ponavljanja, skeniranje ali generiranje oblakov točk
Priporočena energija impulza: 0,1–10 mJ
5. Prihodnji trendi: Visokoenergijska in kompaktna embalaža
Z nenehnim napredkom v tehnologiji dopiranja stekla, strukturah črpalk in termičnih materialih se laserski oddajniki Er:Glass razvijajo v smeri kombinacije visoke energije, visoke frekvence ponovitve in miniaturizacije. Na primer, sistemi, ki združujejo večstopenjsko ojačitev z aktivno Q-stikalno zasnovo, lahko zdaj oddajo več kot 30 mJ na impulz, hkrati pa ohranijo kompaktno obliko.—idealno za merjenje na dolge razdalje in visoko zanesljive obrambne aplikacije.
6. Zaključek
Energija impulzov je ključni kazalnik učinkovitosti za ocenjevanje in izbiro laserskih oddajnikov Er:Glass glede na zahteve uporabe. Z nenehnim razvojem laserskih tehnologij lahko uporabniki dosežejo večjo energijsko izhodno moč in večji doseg v manjših, energetsko učinkovitejših napravah. Za sisteme, ki zahtevajo delovanje na dolge razdalje, varnost za oči in zanesljivost delovanja, je razumevanje in izbira ustreznega območja energije impulzov ključnega pomena za povečanje učinkovitosti in vrednosti sistema.
Če vi'Če iščete visokozmogljive laserske oddajnike iz Er:stekla, nas kontaktirajte. Ponujamo različne modele s specifikacijami energije impulzov od 0,1 mJ do več kot 30 mJ, primerne za širok spekter uporabe pri laserskem merjenju razdalje, LiDAR-ju in označevanju ciljev.
Čas objave: 28. julij 2025