Documentation technique du produit
PLD905-180W-M Diode laser à impulsions de 905 nm à faible dérive thermique à six émetteurs
Démonter la structure d'émission en six couches de nano-empilement selon le modèle spécifique, sortie impulsionnelle de 180W, faible dérive de longueur d'onde avec la température, forme du faisceau, paramètres techniques et limites d'intégration système.
Une puce,
Structure d'émission à six couches
Libération d'énergie d'impulsion de pic élevée
PLD905-180W-M En utilisant la technologie laser à empilement nanométrique, six émetteurs empilés sont intégrés dans une seule puce laser. Avec une zone émissive de 110 × 30 μm, une longueur d'onde proche infrarouge de 905 nm et un faible coefficient de température de longueur d'onde, elle offre une solution compacte d'émission d'impulsions pour la télémétrie et les systèmes optoélectroniques en extérieur.
Pas six puces discrètes,
Mais plutôt six émetteurs empilés épitaxiaux dans une seule puce
Le cœur réside dans l'intégration de plusieurs couches d'émission sur une seule puce laser semi-conductrice. Par rapport à l'installation de plusieurs puces distinctes, l'intégration sur une seule puce permet de réduire la disposition de la source lumineuse, de diminuer les variations de montage des dispositifs discrets, et offre de l'espace de conception pour des modules d'émission pulsée compacts.
Intégrer plusieurs couches d'émission sur la même puce, formant une structure de sortie lumineuse à six couches
La fiche technique du PLD905-180W-M indique qu'il utilise la technologie laser à empilement nanométrique, comprenant 6 émetteurs empilés épitaxiquement ; le schéma du faisceau correspondant montre six lignes parallèles. Il ne s'agit pas d'emballer six tubes TO indépendants ensemble, mais d'intégrer au niveau de la structure de la puce semi-conductrice.
Une petite fenêtre lumineuse fournit une base de conception pour une structure opto-mécanique émettrice compacte. Ici, la dimension fait référence à la taille d'ouverture spécifiée dans la fiche technique, et non à la taille de la tache lumineuse de l'ensemble de l'appareil.
La structure d'émission active multicouche est intégrée dans une seule puce, l'objectif étant d'obtenir une puissance de crête d'impulsion plus élevée dans un dispositif de petite taille.
La taille finale du faisceau, l'espacement et l'uniformité sont également influencés par le boîtier, l'optique de collimation/mise en forme et les conditions de pilotage, et doivent être validés par des tests système réels.
Sortie d'impulsion à crête élevée
Destiné à l'émetteur de télémétrie à impulsions courtes. Une sortie à crête élevée aide à augmenter l'intensité lumineuse instantanée d'une seule émission, mais la portée de mesure du système dépend aussi du récepteur, de la cible et de la liaison optique.
Intégration à puce unique
Une fenêtre d'émission compacte combinée à une structure à six émetteurs sur une seule puce peut réduire la complexité liée au positionnement, au câblage et à l'assemblage de plusieurs puces laser indépendantes.
Six taches lumineuses linéaires
Les illustrations de la fiche technique montrent six lignes parallèles comme effet lumineux de sortie, pouvant servir de base visuelle pour expliquer la structure à plusieurs couches d'émission. L'uniformité réelle de l'énergie doit être confirmée par les données de test du fournisseur.
Spot lumineux linéaire à six couches : rendre les avantages structurels plus intuitifs
L'illustration originale de la fiche technique montre six taches lumineuses linéaires parallèles de couleur violet-rouge. Cette image sert à montrer la forme des taches lumineuses, et ne constitue pas une preuve quantitative de l'uniformité de la puissance lumineuse, de la taille dans le champ lointain ou de la distance mesurée du système.
Laser proche infrarouge, l'une des bandes d'émission courantes des systèmes de télémétrie
905 nm se situe dans la gamme proche infrarouge, et la lumière émise n'est généralement pas visible à l'œil nu, il est donc impossible de déterminer à l'œil nu si elle est émise, dans quelle direction le faisceau est dirigé, ou s'il y a un risque d'exposition. Associé à une chaîne de réception et un entraînement en impulsions appropriés, il peut être utilisé dans des scénarios tels que la télémétrie laser, la détection laser et le lidar.
Le circuit pilote fournit un courant crête contrôlé à la diode laser, générant des impulsions laser de l'ordre de la nanoseconde.
La surface cible renvoie une partie de l'énergie incidente vers le système optique de réception ; la réflectance et l'orientation de la cible modifient l'intensité de l'écho.
Le récepteur enregistre le temps d'arrivée de l'écho, et le contrôleur estime la distance à l'aide du temps de vol aller-retour. La puce laser fait partie de la chaîne d'émission et n'est pas un télémètre complet.
Faible coefficient de température de longueur d'onde,
Fournit la base pour un design de sortie lumineuse stable sous des variations de température en extérieur
Les équipements d'extérieur peuvent subir le froid du matin, le réchauffement par exposition au soleil et les variations de chaleur du boîtier. La longueur d'onde émise par les diodes laser varie avec la température de jonction ; ainsi, en plus de la puissance de crête, il convient de prêter attention au coefficient de température de la longueur d'onde, à la plage de température de fonctionnement et aux stratégies de compensation thermique du système.
Coefficient de température de longueur d'onde
Indicateur typique du changement de longueur d'onde émise pour chaque variation de température de 1 K. En considérant une différence de température de 1 K = 1°C, le coefficient de température typique est d'environ 0,10 nm par degré Celsius.
Sélection de dispositifs pour conditions extérieures
La plage de température de fonctionnement fait référence aux conditions environnementales de fonctionnement spécifiées pour le dispositif, et ne signifie pas que tous les points de température conservent exactement la même longueur d'onde, puissance ou forme de faisceau. La stratégie de pilotage, la résistance thermique, le refroidissement du montage et le cycle de fonctionnement doivent tous être intégrés dans la conception du système.
Variation de température prévisible
Le coefficient de température fournit une référence typique de la variation de la longueur d'onde avec la température, facilitant la planification de la compensation thermique, de l'étalonnage et des tests environnementaux par les ingénieurs systèmes.
Destiné aux systèmes extérieurs
La plage de température de fonctionnement de −40°C à 85°C aide à évaluer la compatibilité du dispositif avec plateformes non habitées, capteurs de terrain et équipements de mesure de distance en extérieur.
La cohérence repose davantage sur les données
L'intégration de plusieurs couches d'émission sur une seule puce peut réduire les variations d'assemblage des puces discrètes ; la cohérence entre lots, l'uniformité du faisceau lumineux et la distribution de puissance doivent être confirmées par les tests de production en série, le classement et les rapports de fiabilité.
Du télémètre drone aux dispositifs photoélectriques spéciaux,
Rendre l'extrémité émettrice petite, forte et intégrable
Le PLD905-180W-M, en tant que dispositif d'émission laser pulsé, peut être évalué pour une utilisation dans les dispositifs de télémétrie et de perception suivants en fonction de la conception optique du système, du détecteur et de l'entraînement. Les applications décrites ici représentent des directions potentielles et ne signifient pas qu'un seul dispositif peut réaliser à lui seul une fonction complète du système.
Mesure de distance et évitement d'obstacles par drone
Peut être évalué pour la mesure d'altitude à bord, la détection d'obstacles à courte distance et le sous-système de télémétrie laser embarqué. Le boîtier compact TO56 est avantageux pour l'intégration dans des modules d'émission à espace limité.
Orientation d'intégration légèreLidar / Capteur laser
Des impulsions de l'ordre de la nanoseconde combinées à une chaîne de réception de mesure temporelle peuvent être utilisées pour l'évaluation de solutions de détection de distance. La capacité de détection finale dépend de l'optique d'émission et de réception, du détecteur, de la lumière ambiante et de l'algorithme.
Mesure de distance par temps de vol d'impulsionÉquipements optoélectroniques militaires et spéciaux
Peut être utilisé comme dispositif émetteur laser pour la télémétrie, la perception de l'environnement de la plateforme et d'autres équipements optroniques spéciaux pour la sélection à l'échelle système. La validation doit être effectuée conformément aux exigences environnementales, de fiabilité, électriques et optiques de l'ensemble de l'appareil.
Évaluation et validation au niveau du systèmeTélémètre laser portable
Conçu pour les dispositifs de mesure de distance portables, il permet d'équilibrer globalement la sortie de crête, la largeur d'impulsion, l'ouverture de réception et la consommation d'énergie.
Mesure de distance portableTravaux de plein air et relevés topographiques
Dans des conditions permises par la distance cible, la lumière ambiante et la réflectivité de la cible, il peut être utilisé pour la sélection de sources laser pour appareils de détection de distance dans le génie civil et en extérieur.
Mesure en extérieurModule optoélectronique haute fiabilité
Structure à multiples couches d'émission sur une seule puce, boîtier métal TO56 et plage de fonctionnement définie fournissent une base pour l'adaptation mécanique, électrique et environnementale du module émetteur.
Plateforme au niveau du dispositifConseils d'application : Cet article présente l'orientation d'utilisation des dispositifs et ne constitue pas une promesse de performance pour un terminal spécifique. La capacité de mesure à longue distance doit être confirmée par les résultats des tests de l'appareil complet dans les conditions de fonctionnement ciblées.
Comprendre la puissance de crête, l'énergie des impulsions et la puissance moyenne
« 180 W de puissance de crête » décrit la puissance lumineuse instantanée pendant l'impulsion, et ne signifie pas que le dispositif délivre en continu 180 W. En modifiant la durée d'impulsion et la fréquence de répétition ci-dessous, on peut observer directement comment varient l'énergie d'impulsion théorique et la puissance lumineuse moyenne estimée.
Les résultats ci-dessus sont uniquement destinés à comprendre la relation entre les paramètres d'impulsion, ne sont pas des valeurs de test du produit et ne remplacent pas les conditions nominales de la fiche technique. On ne doit pas déterminer si le dispositif peut fonctionner dans n'importe quelle combinaison uniquement sur la base de ce calculateur.
Calcul de la dérive en température à 905 nm comparé aux dispositifs ordinaires
À 25°C et 905 nm comme référence, saisissez la température de fonctionnement réelle pour comparer le coefficient de température à faible longueur d'onde du PLD905-180W-M avec la dérive de référence de 0,28 nm/°C des dispositifs ordinaires.
Définir la température de fonctionnement
0Variation de température en °C, par rapport au point de référence de 25°C.
Le résultat est une estimation linéaire basée sur le coefficient de température typique, utilisée pour comparer les tendances de dérive en température. La longueur d'onde réelle est également affectée par le lot de puces, la répartition de la température de jonction, la conception de l'entraînement et thermique, et doit être validée par les données de test et la fiche technique officielle.
Aperçu des paramètres clés
Les paramètres suivants sont organisés d'après la fiche technique du produit PLD905-180W-M (2.0-MP-M/Z). La température de référence pour les paramètres caractéristiques habituels est de 25°C ; les valeurs typiques ne garantissent pas l'identité exacte pour chaque dispositif.
| Paramètres | Symbole | Valeur minimale | Valeur typique | Valeur maximale / Valeur nominale | Unité |
|---|---|---|---|---|---|
| Longueur d'onde d'émission | λpeak | 895 | 905 | 915 | nm |
| Largeur spectrale (FWHM) | Δλ | — | 7 | — | nm |
| Coefficient de température de longueur d'onde | Δλ/ΔT | — | 0.10 | — | nm/K |
| Puissance de sortie crête (paramètre caractéristique) | Popt | 124 | 144 | 182 | W |
| Puissance de sortie de crête (valeur nominale en fonctionnement court) | Ppeak | — | — | 180 | W |
| Courant de seuil | Ith | 0.5 | 0.75 | 1 | A |
| Courant de fonctionnement | Iop | 20 | 25 | 35 | A |
| Tension de fonctionnement | Vop | 19.6 | 22 | 26.2 | V |
| Taille de la zone émettrice (Aperture size) | — | — | 110 × 30 | — | μm |
| Angle de divergence du faisceau (parallèle à la jonction pn, FWHM) | Θ∥ | — | 9 | 10 | ° |
| Angle de divergence du faisceau (perpendiculaire à la jonction pn, FWHM) | Θ⊥ | — | 25 | 28 | ° |
| Largeur d'impulsion (FWHM) | TP | — | — | 100 | ns |
| Facteur de marche (valeur nominale maximale) | Dc | — | — | 0.1 | % |
| Tension inverse | VR | — | — | 20 | V |
| Température de fonctionnement | Top | −40 | — | +85 | °C |
| Température de stockage | Tstg | −40 | — | +100 | °C |
Conditions de fonctionnement standard selon la fiche technique : largeur d'impulsion 100 ns, fréquence 3 kHz, courant de fonctionnement 25 A, température ambiante 25 °C. L'introduction du produit mentionne une utilisation possible avec des impulsions courtes de 1 à 100 ns ; une utilisation réelle doit respecter les conditions de pilotage, de conception thermique et de facteur de marche correspondantes. Les valeurs typiques et maximales dans le tableau des caractéristiques de puissance de crête, 144 W et 182 W respectivement, et la valeur nominale de fonctionnement en court terme de 180 W appartiennent à différentes catégories de paramètres ; lors du choix, il faut se baser sur les conditions de test et d'utilisation confirmées par les deux parties.
Comprendre la fenêtre de fonctionnement à l'aide de la courbe du dispositif
La fiche technique fournit la relation puissance-tension-courant et la courbe spectrale, pouvant servir de point de référence pour la sélection du circuit de commande et de la chaîne de réception optique. Les données du diagramme doivent être interprétées en fonction de leurs conditions de test.
Caractéristiques de puissance / tension / courantConditions de la fiche technique : largeur d'impulsion 100 ns, fréquence 3 kHz, température ambiante 25°C
Caractéristiques spectrales d'émissionLongueur d'onde centrale typique 905 nm, largeur spectrale typique 7 nmLes performances de la puce laser nécessitent que le pilotage, la conception thermique et le système optique soient conjointement réalisées
Pour une diode laser pulsée à haute puissance de crête, le dispositif n'est pas un « module de télémétrie indépendant » prêt à l'emploi. Pour obtenir un effet lumineux stable, il est recommandé de vérifier simultanément les impulsions de commande, le chemin thermique du boîtier, la formation du faisceau et la synchronisation du récepteur lors de la phase de prototype.
- Vérifier que le courant de crête, la largeur d'impulsion et la fréquence de répétition du pilote respectent les limites de la fiche technique.
- Évaluer la charge thermique moyenne, la conduction thermique lors de l'installation et les variations de température de jonction en fonction de l'énergie et du rapport cyclique des impulsions.
- Configuration optique de collimation ou de mise en forme pour six taches linéaires, mesure de l'espacement des taches et de l'uniformité énergétique de chaque couche.
- Vérifier la longueur d'onde centrale, la puissance crête, la direction et la sensibilité de la chaîne de réception dans la zone de température cible.
- Effectuer la protection ESD, le contrôle du processus de soudage, la protection contre la condensation et l'évaluation de la sécurité laser de l'appareil complet.
Avertissement laser : 905 nm appartient à la bande proche infrarouge invisible
Il ne faut pas considérer que c'est sûr simplement parce que le faisceau n'est pas visible à l'œil nu. La fiche technique indique que ce type de dispositif peut émettre un rayonnement infrarouge invisible très concentré, présentant un danger potentiel pour les yeux ; le produit complet doit être évalué et équipé de protections selon les exigences applicables de sécurité des produits laser telles que la norme IEC 60825-1. Lors du fonctionnement du dispositif, il faut éviter que le faisceau n'atteigne les yeux et la peau, et prendre des mesures de protection contre l'électricité statique.
Chercher une solution adaptée pour une sortie 905 nm à crête élevée et faible dérive thermique
Il est possible de discuter de l'évaluation des échantillons et des besoins d'intégration système autour de la largeur d'impulsion, de la fréquence de répétition, de la zone de température de fonctionnement, des broches de boîtier et de la structure du faisceau lumineux.
