◎
01 / MICRO APERTURE
40 × 18 μm 微小发光区
小尺寸的芯片发光区为紧凑光学系统提供设计基础。配合合适的准直和整形镜组，有助于控制出射光束并面向更小的目标照射区域进行优化。
产品技术资料
PLD905-40W-MCL 小光斑 FAC 脉冲激光二极管与单光子测距应用
按具体型号拆解 40 × 18 μm 微小发光区、四层堆叠、FAC 快轴压缩、40W 脉冲输出、光斑特性与单光子测距集成要点。
40 W典型光学峰值输出功率规格书特性参数：37–44 W
4 发射层单芯片外延堆叠结构不是四颗独立 LD 拼装
40 × 18 μm芯片发光区尺寸小发光源，为光斑设计打基础
1–100 ns面向短脉冲工作模式具体驱动条件需满足额定值
WHY SMALL SPOT
不只关注功率，更关注
能量落在目标的哪里
对测距系统而言，发射端不仅要提供足够的峰值功率，还要与准直光学、接收视场及目标尺寸共同设计。更精细的光斑有助于提高目标选择性，但最终表现必须通过整机光学测试确认。
⌁
02 / FAC DESIGN
FAC 快轴压缩设计
产品规格书明确采用快轴压缩（FAC）设计。它面向激光二极管出光整形，帮助系统处理芯片出射光的发散问题；镜片配置和装调质量会影响最终光束尺寸。
▤
03 / FOUR EMITTERS
单芯片四层外延堆叠
一颗芯片中包含 4 个外延堆叠发射器，形成规格书所示的四层发光效果。集成式设计减少了多颗独立发射芯片的分立安装与对准环节。
⌖
04 / TARGET SELECTIVITY
为精细目标选择而设计
面对高尔夫旗杆、细小反射目标或复杂背景，小光斑有机会减少光束覆盖到周边背景的比例，帮助系统把测距能量集中到希望测量的位置。
BEAM COLLIMATION SIMULATOR
双激光器原始光斑与 1200 m 准直对比
上下选择两台 905 nm 激光器，各自设置准直透镜，并在右侧并排比较 1200 m 光斑结果与模拟光斑变化。
A
LASER A
激光器 A
原始发光区220 × 18 μm
慢轴发散角9°
快轴发散角6°
ONE-LENS DATA
准直透镜 A
SIDE VIEW · SLOW AXISCLEAR
芯片220 μm · SLOW
有效口径20 mm
B
LASER B
激光器 B
原始发光区40 × 18 μm
慢轴发散角9°
快轴发散角25°
ONE-LENS DATA
准直透镜 B
SIDE VIEW · SLOW AXISCLEAR
芯片40 μm · SLOW
有效口径6 mm
正在读取产品数据库...
固定仿真距离1200 m
等待两台激光器计算...
A—
—
原始光斑 · 慢轴—
原始光斑 · 快轴—
准直光斑 · 慢轴—
准直光斑 · 快轴—
准直后慢轴—
准直后快轴—
慢轴压缩—
快轴压缩—
B—
—
原始光斑 · 慢轴—
原始光斑 · 快轴—
准直光斑 · 慢轴—
准直光斑 · 快轴—
准直后慢轴—
准直后快轴—
慢轴压缩—
快轴压缩—
1200 m 模拟光斑变化
同一对数比例显示原始与准直光斑计算使用数据库中的典型发光区与 FWHM 发散角，并按高斯光束远场与衍射极限做简化估算。模拟光斑采用对数比例，便于同时观察米级原始光斑和亚米级准直光斑；实际结果仍需整机测试。
HOW IT WORKS
四层出光，怎样服务小光斑系统？
芯片内部的多发射层结构与目标处的最终光斑并不是同一个概念。下面把“芯片结构—出射发散—光学整形—目标光斑”的关系拆开解释。
规格书近场图：四层线形发光效果
图像来自 PLD905-40W-MCL（V3.0）规格书。展示的是器件近场/发光效果，不等同于远处目标面光斑测试。
STACKED EMITTER CONCEPT
一个芯片，四个外延堆叠发射器
示意结构用于帮助理解层叠关系；实际芯片内部的外延结构以制造工艺和器件剖面资料为准。
Layer 04发射层
EMITTER 4
Layer 03发射层
EMITTER 3
Layer 02发射层
EMITTER 2
Layer 01发射层
EMITTER 1
设计要点：微小发光区、FAC 出光整形与后端光学系统需要协同优化。不能仅用 40 × 18 μm 芯片发光区尺寸直接推算远距离目标上的光斑直径。
STEP 01
芯片发光
微小发光区与四层外延堆叠结构提供脉冲光输出。
STEP 02
FAC 与准直
结合光学元件控制不同方向上的发散角。
STEP 03
远场传播
光束尺寸随距离、光学设计和装调误差而变化。
STEP 04
目标面小光斑
通过样机测试确认光斑大小、均匀度和能量分布。
APPLICATIONS
从高尔夫锁旗到远距离单光子测距
PLD905-40W-MCL 可作为 905 nm 脉冲发射源，嵌入激光测距仪、激光传感器和无人机测距系统。测距距离、精度和抗干扰能力由完整发射/接收链路决定。
高尔夫锁旗与精细目标测距
旗杆等目标相对细小、周围背景丰富。小光斑发射设计有助于减少光束覆盖背景区域的比例，配合接收视场和算法提升目标选择性。
FLAG LOCK · TARGET SELECTIVITY远距离单光子接收测距方案
与高灵敏度单光子探测器、窄带滤光、时间相关探测电子学及合适接收口径配合，可构建远距离弱回波测距链路。单靠发射器参数不能直接保证具体测距公里数。
SINGLE-PHOTON RECEIVER SYSTEM无人机测距与避障感知
轻量化 TO56 发射器可用于机载测距传感器、近中远距离测量及空间感知方案的发射端开发。整机需验证振动、温度、功耗和眼安全要求。
UAV RANGING · OBSTACLE AWARENESS特种光电与户外测量设备
适合评估用于专业激光测距仪、工业测量和特种光电系统。其优势在于紧凑器件、短脉冲输出以及可配合小光斑光学方案进行系统集成。
SPECIALTY OPTOELECTRONICS关于“障碍物穿透”：小光斑并不代表激光能够穿透不透明实体。更准确的系统收益是在枝叶等稀疏遮挡环境中，配合指向和回波处理，尝试选取遮挡间隙后的目标并抑制部分背景混合回波；实际效果必须由场景测试确认。
INTEGRATION VALUE
单芯片集成：为一致性与装配效率留出空间
与由多颗独立激光芯片组合的方案相比，单芯片四发射层集成可减少分立芯片间的安装和对准环节；具体量产一致性仍需结合批次数据、老化测试和整机验证评估。
▦
从器件到模组的工程价值
- ✓结构集成：四个外延堆叠发射器集成在单芯片内，减少独立芯片拼装步骤。
- ✓对准链路更简化：避免多颗发射芯片分别定位带来的部分装调变量。
- ✓紧凑封装：TO56 金属封装形式，便于嵌入测距模组进行机械与热设计。
- ✓选型可追溯：提供三引脚与 2.0 mm 间距两种型号版本，需按电气定义选型。
⌁
小光斑不是只有芯片一项决定
- ✓发射端：芯片发光区、发散角、FAC 和光学表面质量。
- ✓光学端：准直焦距、有效口径、像差、装调偏心与倾斜。
- ✓目标端：距离、目标反射率、姿态、背景和大气条件。
- ✓接收端：接收口径、视场角、滤光带宽、探测器性能与时间门控。
工程建议：评估小光斑时同时记录不同距离上的光斑直径、能量分布、峰值功率、脉冲宽度及温度条件，而不是仅凭发光区尺寸下结论。
SPECIFICATION CURVES
用真实规格曲线辅助选型
以下图片截取自产品规格书中的典型特性曲线，用于展示器件特性趋势；实际数值和离散范围以相应测试报告为准。
01 / POWER · VOLTAGE · CURRENT
功率—电压—电流关系
规格书标准条件：脉宽 100 ns、频率 3 kHz、环境温度 25°C。
02 / SPECTRAL CHARACTERISTICS
905 nm 光谱特性
典型光谱宽度约 7 nm；发射波长会随结温和工作条件变化。
03 / FAR-FIELD PATTERN
远场发散角特性
用于理解不同方向的发散分布，最终准直效果取决于系统光学设计。
04 / PACKAGE DRAWING
TO56 封装外形参考
包含 PLD905-40W-MCL 与 PLD905-40W-MCL-2.0 版本。采购和装配前请以当前正式图纸核实机械尺寸与引脚定义。
TECHNICAL DATA
PLD905-40W-MCL 技术参数
以下参数来自《PLD905-40W-MCL（V3.0）》规格书。除另有说明，特性参数在 TA = 25°C 条件下规定。
| 参数 | 典型值 / 范围 | 单位 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 产品型号 | PLD905-40W-MCL / PLD905-40W-MCL-2.0 | — | TO56 金属封装 |
| 峰值输出功率 | 40（37–44） | W | 典型值 40 W；规格书最大额定值 44 W（短时工作） |
| 发射波长 | 905（895–915） | nm | 规格书特性参数 |
| 光谱宽度（FWHM） | 7 | nm | 典型值 |
| 波长温度系数 | 0.28 | nm/K | 典型值；波长非恒定不变 |
| 外延堆叠发射器 | 4 | 层 | 单芯片集成 |
| 发光区尺寸 | 40 × 18 | μm | 芯片发光区，不是目标面光斑尺寸 |
| 工作脉宽范围 | 1–100 | ns | 产品特点给出的适用范围；最终以驱动条件为准 |
| 标准工作条件（规格书术语） | 100 ns / 3 kHz / 12 A / 25°C | — | 用于典型特性曲线条件 |
| 工作电压 | 12.6（12–13.2） | V | 典型值（TA = 25°C） |
| 工作电流 | 12（11–13） | A | 典型值（TA = 25°C） |
| 阈值电流 | 0.75（0.5–1） | A | 典型值（TA = 25°C） |
| 光束发散角（平行于 pn 结，FWHM） | 典型 9 / 最大 10 | ° | 规格书定义 |
| 光束发散角（垂直于 pn 结，FWHM） | 典型 6 / 最大 8 | ° | 规格书定义 |
| 工作温度 | −40 至 +85 | °C | 器件工作范围 |
| 存储温度 | −40 至 +100 | °C | 存储范围 |
| 反向电压 | 20 | V | 最大额定值 |
| 占空比 | 0.1 | % | 最大额定值表中的短时工作条件 |
参数备注：规格书典型数据为统计结果，不保证每颗器件完全等于典型值。器件工作条件、脉冲形状、结温与驱动电路均会影响实际输出。
PULSE BASICS
交互计算：理解峰值功率、脉冲能量与平均功率
峰值功率很高并不意味着平均功耗同样很高。对于脉冲激光器，脉宽和重复频率会共同决定能量输出与占空比。
理论单脉冲能量4.00 μJ理想矩形脉冲估算
理论平均光功率12.0 mW单脉冲能量 × 重复频率
DUTY CYCLE CHECK
占空比与驱动条件
拖动左侧参数，观察占空比变化。器件实际运行必须同时满足脉冲宽度、峰值电流、温升、最大额定值与驱动电路约束。
当前占空比0.030%
0%规格书最大额定值参考：0.1%
当前占空比低于规格书中的 0.1% 最大额定值参考，但仍需确认具体测试条件和器件完整额定值。
估算公式：单脉冲能量 ≈ 峰值功率 × 脉冲宽度；平均功率 ≈ 单脉冲能量 × 重复频率。计算假设矩形脉冲，真实脉冲能量需基于实际波形积分测量；不得将计算结果替代产品规格或安全评估。
ENGINEERING FAQ
选型前常见问题
40 × 18 μm 是目标处的光斑大小吗？
不是。这是芯片发光区尺寸。目标面光斑还受到发散角、准直镜焦距、镜片口径、装调和传播距离影响，建议通过整机光斑测试确认。
40 W 是否代表连续输出功率？
不是。该型号是脉冲激光二极管，40 W 为典型峰值输出功率。平均光功率取决于脉冲波形、脉宽和重复频率。
它能直接保证远距离单光子测距吗？
不能仅由发射器保证。远距离单光子测距需要配套探测器、接收光学、窄带滤光、时间测量电子学和背景抑制算法，并结合目标反射率及环境测试。
小光斑是否意味着能穿透实体障碍物？
不意味着。小光斑主要有助于目标选择和减少部分背景混合。对不透明实体，905 nm 激光不能简单宣传为可穿透；稀疏植被间隙等场景需按实际测试结果描述。
激光安全提示
905 nm 为不可见近红外光，可能对眼睛造成伤害。规格书要求器件使用产品遵循 IEC 60825-1 激光产品安全要求。测试和集成时应设置遮光、互锁、光束终止和适当的防护措施，避免直视或镜面反射入眼。
ENGINEERING SUPPORT
让小光斑方案回到真实测试指标
准备将 PLD905-40W-MCL 导入测距模组？建议同时确认工作脉冲参数、驱动电路、热路径、光学准直方案、目标面光斑指标和接收链路参数。
↗
推荐的方案沟通信息
目标测距范围、目标尺寸与反射率、所需光斑直径、重复频率、脉冲宽度、接收探测器类型、工作环境温度以及封装引脚版本。
官网： www.leirte.com
公司：深圳镭尔特光电科技有限公司
公司：深圳镭尔特光电科技有限公司
