المواد التقنية للمنتج
PLD905-180W-M، ليزر ثنائي نبضي ذو 6 مصدات ودرجة انحراف حراري منخفض، طوله الموجي 905 نانومتر
تفكيك هيكل الإرسال المكدس ذو الست طبقات النانوية حسب الطراز المحدد، إخراج النبضات 180 واط، انحراف الطول الموجي حسب درجة الحرارة المنخفضة، شكل البقعة الضوئية، المعلمات التقنية وحدود دمج النظام.
شريحة واحدة،
هيكل إرسال من ست طبقات
إطلاق طاقة نبضة الذروة العالية
PLD905-180W-M يستخدم تقنية الليزر المكدس النانوي، حيث يتم دمج 6 باعثات مكدسة ضمن شريحة ليزر واحدة. منطقة الإضاءة 110 × 30 ميكرومتر، الطول الموجي 905 نانومتر في نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة ومعامل درجة حرارة منخفض للطول الموجي، لتوفير حل إطلاق نبضي مضغوط لأنظمة القياس والنظم البصرية في الهواء الطلق.
ليست ست شرائح منفصلة،
بل هو ستة منصات مكدسة انبعاثياً داخل شريحة واحدة
تدمج عدة طبقات انبعاث في شريحة ليزر شبه موصلة واحدة. مقارنة بتركيب عدة شرائح مستقلة بشكل منفصل، يساعد التكامل مع شريحة واحدة في تقليل ترتيب مصدر الضوء، وتقليل اختلافات تجميع الأجهزة المنفصلة، ويوفر مساحة تصميم لوحدات إرسال نبضات مدمجة.
دمج عدة طبقات انبعاث في نفس الشريحة لتشكيل هيكل ضوء من ست طبقات
تشير مواصفات PLD905-180W-M إلى استخدام تقنية الليزر المكدس النانوي، والتي تحتوي على 6 باعثات مكدسة بعملية النمو الخارجي؛ وتظهر صورة تأثير بقعة الضوء للمنتج المقابل على شكل ستة خطوط متوازية. إنها ليست عبارة عن تجميع ست قنوات TO مستقلة معًا، بل تم دمجها على مستوى هيكل شريحة أشباه الموصلات.
توفير نافذة ضوء صغيرة الحجم يتيح قاعدة تصميمية للبنية الضوئية للطرف الباعث المدمج. هنا الحجم يشير إلى حجم الفتحة المذكورة في المواصفات، وليس إلى حجم النمط الضوئي للجهاز الكامل.
تم دمج بنية الإطلاق النشط متعددة الطبقات في رقاقة واحدة، بهدف تحقيق إخراج نبضي ذروة أعلى في جهاز أصغر.
حجم البقعة النهائية، وتباعدها وتوزيعها المتساوي يتأثر بالتغليف، البصريات الموازية/المشكلة وظروف التشغيل، ويجب أن يكون معتمدًا على الاختبارات الفعلية للنظام.
خروج نبضي عالي الذروة
موجه لنهاية الإرسال لقياس المسافة بنبضات قصيرة. يساعد الإخراج ذو الذروة العالية على زيادة شدة الضوء اللحظية لكل عملية إرسال، لكن مسافة القياس النظامية تعتمد أيضًا على جهاز الاستقبال والهدف والوصلة البصرية.
دمج شريحة واحدة
نافذة الإضاءة المدمجة مع هيكل ستة مرسلات على شريحة واحدة يمكن أن تقلل من التعقيدات الناتجة عن تموضع شرائح ليزر مستقلة متعددة، وتوصيلها وتشغيلها.
ستة نمط ضوئي خطي
تظهر الرسوم في ورقة المواصفات ستة أنماط خطية ضوئية متوازية، ويمكن استخدامها كأساس توضيحي لهيكل الطبقات المتعددة للباعث. يجب التأكد من تجانس الطاقة الفعلي من بيانات الاختبار المقدمة من المورد.
بقعة ضوء خطية من ست طبقات: تجعل مزايا الهيكل أكثر وضوحًا
تظهر الرسوم الأصلية للمواصفات ستة أنماط ضوئية خطية أرجوانية حمراء متوازية. تُستخدم هذه الصورة لإظهار شكل النمط الضوئي، ولا تُعتبر دليلًا كميًا على تجانس القدرة الضوئية، أو حجم النمط في المجال البعيد، أو مدى القياس الفعلي للنظام.
ليزر الأشعة تحت الحمراء القريبة، وهو أحد أطوال الموجة الشائعة لمُرسل نظام القياس عن بعد
يقع طول موجة 905 نانومتر ضمن نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة، وعادة لا ترى العين البشرية الضوء المنبعث منه، لذلك لا يمكن الحكم بالعين المجردة إذا كان ينبعث ضوء أو اتجاه الشعاع أو وجود خطر التعرض. مع استخدام محرك نبضي مناسب وسلسلة استقبال، يمكن استخدامه في قياس المسافة بالليزر، وأجهزة الاستشعار بالليزر، ورادار الليزر وتطبيقات مماثلة.
يوفر دائرة القيادة تيار الذروة المتحكم فيه إلى ثنائي الليزر لتشكيل نبضة ليزر بمقدار نانوثانية.
تقوم الهدف بعكس جزء من الطاقة الساقطة إلى نظام الاستقبال البصري؛ ستغير نسبة انعكاس الهدف ووضعه قوة الصدى.
يقوم جهاز الاستقبال بتسجيل وقت وصول الصدى، ويستخدم المتحكم زمن الرحلة ذهابًا وإيابًا لتقدير المسافة. شريحة الليزر هي جزء من خط الإرسال، وليست مقياس المسافة الكامل.
معامل درجة الحرارة لطول موجة منخفض
يوفر أساسًا لتصميم إخراج ضوء مستقر في ظل تغيرات درجة الحرارة الخارجية
قد تتعرض الأجهزة الخارجية لصباحات باردة، وارتفاع حرارة الشمس، وتغيرات في حرارة الجسم. يختلف طول موجة الانبعاث لديود الليزر حسب درجة حرارة الوصلة، لذا بالإضافة إلى القدرة القصوى، يجب أيضا الانتباه إلى معامل درجة حرارة الطول الموجي، ونطاق درجة حرارة التشغيل، واستراتيجيات تعويض درجة حرارة النظام.
معامل درجة حرارة الطول الموجي
يمثل المؤشر النموذجي لتغير طول الموجة في طول موجة الانبعاث لكل 1 كلفن تغير في درجة الحرارة. يفهم ذلك كزيادة في فرق درجة الحرارة 1K = 1°C، حيث يكون معامل درجة الحرارة النموذجي حوالي 0.10 نانومتر لكل درجة مئوية.
اختيار الأجهزة للعمل في ظروف خارجية
يشير نطاق درجة حرارة التشغيل إلى الظروف البيئية المحددة للجهاز، وليس كل نقاط درجة الحرارة التي تحتفظ بنفس الطول الموجي أو القدرة أو شكل الحزمة بالضبط. يجب دمج استراتيجية الدفع، المقاومة الحرارية، تبديد حرارة التركيب، ودورة العمل كلها في تصميم النظام.
التغير في درجة الحرارة قابل للتنبؤ
توفر معامل الحرارة مرجعًا نموذجيًا لتغير الطول الموجي مع درجة الحرارة، مما يسهل على مهندسي النظام تخطيط التعويض الحراري والمعايرة والاختبارات البيئية.
مخصص للأنظمة الخارجية
منطقة التشغيل من −40°C إلى 85°C تساعد في تقييم ملاءمة الأجهزة للمنصات الطائرة بدون طيار، أجهزة الاستشعار الميدانية والمعدات الخارجية لقياس المسافة.
الاتساق يعتمد أكثر على البيانات
تكامل طبقات الإرسال المتعددة في رقاقة واحدة يمكن أن يقلل من اختلافات تجميع الرقائق المنفصلة؛ ويجب تأكيد التناسق بين الدُفعات، وتجانس النمط الضوئي، وتوزيع القدرة من خلال اختبار عينات الإنتاج، وتصنيفها، وتقارير الموثوقية.
من قياس المسافة بالطائرات بدون طيار إلى البصريات الكهربائية الخاصة،
اجعل طرف الإرسال صغيرًا، قويًا، وقابل للدمج
كمصدر ليزر نابضي، يمكن استخدام PLD905-180W-M وفقًا لتصميم البصريات والنظام والكاشف والمحرك لتقييم الاستخدام في أجهزة قياس المسافة والاستشعار التالية. يصف هذا الاتجاه التطبيقي المحتمل ولا يعني أن الجهاز الفردي يمكنه تحقيق وظيفة النظام الكامل بمفرده.
قياس المسافة وتجنب العوائق باستخدام الطائرات بدون طيار
يمكن تقييمه للاستخدام في قياس ارتفاعات الطائرات، واستشعار العقبات على مقربة، ونظم فرعية لقياس الليزر الجوي. يغلف التعبئة المدمجة TO56 مناسبة للإدماج في وحدات الإرسال ذات المساحة المحدودة.
اتجاه التكامل خفيف الوزنليدار / مجسات الليزر
يمكن استخدام النبضات ذات المستوى الناتئ بالنانوسانية مع قياس الوقت على خط الاستقبال لتقييم حلول استشعار المسافة. القدرة النهائية على الكشف تعتمد على البصريات المستقبلة والمرسلة، الكاشف، الضوء الخلفي والخوارزميات.
قياس المسافة بزمن رحلة النبضةمعدات بصرية وكهربائية عسكرية ومتخصصة
يمكن استخدامه كجهاز طرفي لإطلاق الليزر لأنظمة قياس المسافة، واستشعار البيئة على المنصات، وغيرها من المعدات الكهروضوئية الخاصة لأغراض اختيار على مستوى النظام. يجب إجراء التحقق وفقًا لمتطلبات البيئة، والموثوقية، والكهرباء، والبصريات للجهاز الكامل.
التقييم والتحقق على مستوى النظامجهاز قياس المسافة بالليزر المحمول باليد
موجهة لأجهزة قياس المسافة المحمولة، يمكن الموازنة بين إخراج الذروة، عرض النبضة، فتحة الاستقبال واستهلاك الطاقة في حل شامل.
قياس المسافة المحمولالهندسة الخارجية والمسح الطبوغرافي
يمكن استخدامه لاختيار مصدر الليزر لأجهزة الاستشعار في الهندسة المدنية وأجهزة قياس المسافة الخارجية بشرط أن يكون ذلك ممكنًا بحسب المسافة المستهدفة، والضوء المحيط وانعكاسية الهدف.
القياس الخارجيوحدة ضوئية عالية الموثوقية
هيكل متعدد الطبقات على شريحة واحدة، تغليف معدني TO56 ومنطقة تشغيل واضحة، يوفر أساسًا لتكييف الوحدة المرسلة ميكانيكيًا وكهربائيًا وبيئيًا.
منصة على مستوى المكوننصائح للاستخدام: هذا المقال هو مقدمة لاستخدام الجهاز فقط، ولا يشكل وعدًا بأداء طرفي محدد. يجب تأكيد قدرة القياس عن بعد من خلال اختبار الجهاز الكامل في ظروف العمل المستهدفة.
فهم القدرة القصوى للطاقة، طاقة النبضة والقدرة المتوسطة
"180 واط طاقة ذروية" تصف القدرة البصرية الفورية أثناء النبضات ولا تعني أن الجهاز ينتج 180 واط باستمرار. من خلال تعديل عرض النبضة وتردد التكرار أدناه، يمكنك رؤية بشكل حدسي كيف تتغير طاقة النبضة النظرية مع متوسط القدرة البصرية المقدرة.
النتائج أعلاه تستخدم فقط لفهم علاقة معلمات النبضة، وليست قيم اختبار المنتج، ولا تُغني عن شروط التصنيف الواردة في المواصفات. لا يجوز الاعتماد على هذا الحاسبة فقط لتحديد إمكانية عمل الجهاز في أي مجموعة.
حساب الانجراف الحراري 905 نانومتر مقارنة بالأجهزة العادية
بالاعتماد على 25°C و905 نانومتر كمرجع، أدخل درجة الحرارة الفعلية للتشغيل، وقارن معامل درجة حرارة الطول الموجي المنخفض لـ PLD905-180W-M مع الانجراف المرجعي 0.28 نانومتر/°C للأجهزة العادية.
تعيين درجة حرارة العمل
0التغير في درجة الحرارة °C، بالنسبة لنقطة المرجع 25°C.
النتيجة هي تقدير خطي قائم على معامل درجة الحرارة النموذجي، لغرض مقارنة اتجاه الانجراف الحراري. الطول الموجي الفعلي يتأثر أيضًا بدفعات الشرائح، وتوزيع درجة حرارة الوصلة، والتصميم الحراري والتشغيلي، ويعتمد في النهاية على بيانات الاختبار والمواصفات الرسمية.
لمحة عن المعلمات الرئيسية
تم تنظيم المعلمات التالية وفقا ل PLD905-180W-M (2.) مواصفات المنتج 0-MP-m/Z). تحدد معايير المميز القياسية درجة حرارة محيطة تبلغ 25°C; لا تضمن أن القيم النموذجية تكون متطابقة تماما مع كل جهاز.
| المعاملات | رمز | الحد الأدنى | القيمة النموذجية | القيمة القصوى / القيمة المقدرة | الوحدة |
|---|---|---|---|---|---|
| طول موجة الإرسال | λpeak | 895 | 905 | 915 | nm |
| عرض الطيف (FWHM) | Δλ | — | 7 | — | nm |
| معامل درجة حرارة الطول الموجي | Δλ/ΔT | — | 0.10 | — | nm/K |
| القدرة القصوى للإخراج (المعلمات المميزة) | Popt | 124 | 144 | 182 | W |
| القدرة القصوى للإخراج (العمل القصير المسموح به) | Ppeak | — | — | 180 | W |
| تيار العتبة | Ith | 0.5 | 0.75 | 1 | A |
| تيار التشغيل | Iop | 20 | 25 | 35 | A |
| جهد التشغيل | Vop | 19.6 | 22 | 26.2 | V |
| حجم منطقة الإضاءة (حجم الفتحة) | — | — | 110 × 30 | — | μm |
| زاوية انتشار الحزمة (موازية لوصلة pn، FWHM) | Θ∥ | — | 9 | 10 | ° |
| زاوية انتشار الحزمة (عمودية على وصلة pn، FWHM) | Θ⊥ | — | 25 | 28 | ° |
| عرض النبضة (FWHM) | TP | — | — | 100 | ns |
| نسبة التشغيل (الحد الأقصى المقدر) | Dc | — | — | 0.1 | % |
| الجهد العكسي | VR | — | — | 20 | V |
| درجة حرارة التشغيل | Top | −40 | — | +85 | °C |
| درجة حرارة التخزين | Tstg | −40 | — | +100 | °C |
شروط التشغيل القياسية للمواصفات: عرض النبضة 100 نانوثانية، التردد 3 كيلو هرتز، التيار العامل 25 أمبير، درجة حرارة البيئة 25 درجة مئوية. وذكرت مقدمة المنتج أنه مناسب للعمل بنبضات قصيرة من 1-100 نانوثانية، ويجب الامتثال في الاستخدام الفعلي لتصميم التشغيل والتبريد ونسبة الواطية المناسبة. القيم النموذجية في جدول خصائص القدرة الذروة 144 واط والحد الأقصى 182 واط، والقيمة المعيارية للعمل قصير المدى 180 واط تنتمي لأعمدة مختلفة من المعلمات، ويجب عند اختيار المنتج الاعتماد على ظروف الاختبار والاستخدام المؤكدة من الطرفين.
فهم نافذة العمل من خلال منحنيات الأجهزة
تحتوي ورقة المواصفات على علاقة القدرة-الجهد-التيار والمنحنيات الطيفية، يمكن استخدامها كنقطة انطلاق لاختيار دوائر القيادة وسلسلة الاستقبال البصري. يجب تفسير بيانات الرسم ضمن ظروف اختبارها.
خصائص القدرة / الجهد / التيارشروط الكتالوج: عرض النبضة 100 نانوثانية، التردد 3 كيلو هرتز، درجة حرارة البيئة 25°م
خصائص الطيف الإرساليطول موجة مركزي نموذجي 905 نانومتر، عرض طيفي نموذجي 7 نانومترأداء شريحة الليزر يحتاج إلى محرك وتصميم حراري ونظام بصري للعمل معًا
بالنسبة لديودات الليزر النبضية عالية الذروة، الجهاز ليس وحدة قياس مسافة مستقلة يمكن تشغيلها وتشغيلها. لتحقيق إخراج ضوء مستقر، ينصح بالتحقق من نبضة الدفع، ومسار الحرارة في الحزمة، وتشكيل الشعاع، ومزامنة المستقبل في نفس الوقت خلال مرحلة النموذج الأولي.
- تأكيد أن تيار الذروة وعرض النبضة وتكرار التكرار في السائق تتوافق مع حدود الكتالوج
- تقييم الحمل الحراري المتوسط، والتوصيل الحراري عند التثبيت، وتغير درجة حرارة الوصلة وفقًا لطاقة النبض ونسبة التشغيل.
- تكوين بقعة ضوء خطي بستة خطوط باستخدام التصحيح الضوئي أو التشكيل البصري، وقياس المسافة بين البقع الضوئية وتجانس الطاقة طبقةً بطبقة.
- فحص الطول الموجي المركزي، والقدرة القصوى، والتوجيه، وحساسية رابط الاستقبال ضمن منطقة درجة الحرارة المستهدفة.
- إجراء حماية ضد الكهرباء الساكنة، والتحكم في عملية اللحام، والحماية من التكثف، وتقييم سلامة الليزر للجهاز بالكامل.
تنبيه أمان الليزر: 905 نانومتر ينتمي إلى نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة غير المرئية
لا يجب الافتراض بالأمان لمجرّد أن العين المجردة لا ترى الشعاع. تشير المواصفات إلى أن هذا النوع من الأجهزة قد يصدر ضوءًا تحت الأحمر مركزًا للغاية غير مرئي، وقد يشكل خطرًا محتملًا على العين؛ يجب تقييم المنتج الكامل وفقًا لمتطلبات سلامة منتجات الليزر المناسبة مثل IEC 60825-1 وتوفير حماية مناسبة. أثناء عمل الجهاز يجب تجنب تعرض الشعاع للعينين والجلد، واتخاذ تدابير الحماية من الكهرباء الساكنة.
البحث عن حل مناسب للمصدر الباعث 905 نانومتر ذي الذروة العالية والانحراف المنخفض في الحرارة
يمكن مناقشة تقييم العينات واحتياجات تكامل النظام حول عرض النبضة، التردد التكراري، نطاق درجة الحرارة العامل، أقطاب الغلاف وبنية البقعة الضوئية.
