Dados técnicos do produto
PLD905-180W-M Laser diodo pulsado de 905nm com seis emissores e baixa deriva térmica
Decomposição da estrutura de emissão em seis camadas de nanocamadas de acordo com modelos específicos, saída de pulso de 180W, baixo desvio de comprimento de onda com a temperatura, forma do feixe, parâmetros técnicos e limite de integração do sistema.
Um chip,
Estrutura de emissão de seis camadas
Liberação de energia de pulso de pico alto
PLD905-180W-M Utilizando tecnologia de laser de pilha de nanômetros, integra 6 emissores empilhados epitaxialmente em um único chip de laser. A área emissora de 110 × 30 μm, na faixa do infravermelho próximo de 905 nm e com baixo coeficiente de temperatura de comprimento de onda, fornece uma solução compacta de emissão de pulsos para sistemas de medição e fotônicos ao ar livre.
Não são seis chips discretos,
Mas é um emissor empilhado epitaxial de seis camadas em um único chip
O núcleo está em integrar várias camadas emissores em um único chip de laser semicondutor. Comparado ao método de instalar múltiplos chips independentes separadamente, a integração em um único chip ajuda a reduzir o layout da fonte de luz, diminuir as variações de montagem de dispositivos discretos e oferecer espaço de design para módulos de emissão de pulso compactos.
Integrar múltiplas camadas de emissão em um único chip para formar uma estrutura de saída de seis camadas
O datasheet do PLD905-180W-M indica a utilização de tecnologia de laser de pilha de nanômetros, contendo 6 emissores empilhados epitaxialmente; a imagem do perfil do feixe do produto correspondente mostra seis linhas paralelas de feixe. Não se trata de seis tubos TO independentes encapsulados juntos, mas de uma integração realizada a partir da estrutura do chip semicondutor.
A pequena janela de emissão fornece uma base de design para a estrutura compacta do módulo de emissão. O tamanho aqui se refere ao aperture size indicado nas especificações, e não ao tamanho do ponto de luz do equipamento completo.
A estrutura de emissão ativa em camadas é integrada em um único chip, com o objetivo de alcançar uma saída de pico de pulso mais alta em um dispositivo menor.
O tamanho, espaçamento e uniformidade finais do feixe também são afetados pelo encapsulamento, óptica de colimação/formação e condições de acionamento, devendo ser validados por testes de sistema reais.
Saída de pulso de pico alto
Voltado para emissores de medição de distância de pulso curto. A saída de pico alto ajuda a aumentar a intensidade instantânea da luz de um único disparo, mas a distância de medição do sistema também depende do receptor, do alvo e da cadeia ótica.
Integração de chip único
Janela de emissão compacta combinada com a estrutura de seis emissores em um único chip pode reduzir a complexidade de posicionamento, cabeamento e ajuste de múltiplos chips a laser independentes.
Seis faixas de pontos de luz lineares
A ilustração nas especificações mostra seis efeitos de emissão linear paralela, que podem servir como base visual para explicar a estrutura de múltiplas camadas de emissão. A uniformidade real da energia deve ser confirmada pelos dados de teste fornecidos pelo fornecedor.
Feixe linear de seis camadas: tornando as vantagens da estrutura mais intuitivas
A ilustração original das especificações mostra seis pontos de luz lineares parallelos na cor violeta-avermelhada. Esta imagem é usada para mostrar a forma do ponto de luz e não serve como prova quantitativa de uniformidade de potência, tamanho no campo distante ou distância real medida do sistema.
Laser infravermelho próximo, uma das bandas de emissão comum em sistemas de medição de distância
905 nm está na faixa do infravermelho próximo, que geralmente não é visível ao olho humano; portanto, não se pode julgar apenas visualmente se o dispositivo está emitindo luz, para onde o feixe está direcionado ou se há risco de exposição. Com um acionamento de pulso adequado e um sistema de recepção, pode ser usado em cenários de medição a laser, sensores a laser e LiDAR.
O circuito de acionamento fornece corrente de pico controlada ao diodo laser, formando pulsos de laser na ordem de nanossegundos.
A superfície alvo reflete parte da energia incidente de volta ao sistema óptico receptor; a refletividade e a orientação do alvo alteram a intensidade do eco.
O receptor registra o tempo de chegada do eco, e o controlador estima a distância usando o tempo de voo de ida e volta. O chip a laser é apenas uma parte da cadeia emissora, não um medidor de distância completo.
Baixo coeficiente de temperatura de comprimento de onda,
Fornece base para o design de emissão estável sob variações de temperatura ao ar livre
Equipamentos externos podem passar por manhãs frias, aquecimento ao sol e variações térmicas do corpo do equipamento. O comprimento de onda de emissão do diodo laser varia com a temperatura da junção, portanto, além do pico de potência, deve-se prestar atenção ao coeficiente de temperatura do comprimento de onda, faixa de temperatura de operação e estratégias de compensação térmica do sistema.
Coeficiente de Temperatura do Comprimento de Onda
Indicador típico da variação do comprimento de onda de emissão para cada variação de temperatura de 1 K. Compreendendo a diferença de temperatura de 1 K = 1°C, o coeficiente de temperatura típico é aproximadamente 0,10 nm por grau Celsius.
Seleção de dispositivos para condições externas
A faixa de temperatura de operação refere-se às condições de operação especificadas para o dispositivo, não significando que todos os pontos de temperatura mantenham exatamente o mesmo comprimento de onda, potência ou forma do feixe. Estratégia de acionamento, resistência térmica, montagem de dissipação de calor e ciclo de trabalho devem ser considerados no projeto do sistema.
Variação de temperatura previsível
O coeficiente de temperatura fornece uma referência típica da variação do comprimento de onda com a temperatura, facilitando o planejamento de compensação de temperatura, calibração e testes ambientais pelos engenheiros de sistema.
Voltado para sistemas externos
Faixa de operação de −40°C a 85°C ajuda a avaliar a compatibilidade do dispositivo com plataformas não tripuladas, sensores de campo e equipamentos de medição de distância ao ar livre.
A consistência depende mais dos dados
A integração de múltiplas camadas de emissão em um único chip pode reduzir as variações de montagem de chips discretos; a consistência entre lotes, uniformidade do ponto de luz e distribuição de potência devem ser confirmadas por amostragem em produção, categorização e relatórios de confiabilidade.
De medição de distância por drones a fotônica especial,
Tornar a extremidade de emissão pequena, forte e integrável
O PLD905-180W-M, como dispositivo emissor de laser pulsado, pode ser avaliado para utilização em equipamentos de medição e percepção de acordo com o design óptico do sistema, detectores e acionamento. A descrição aqui refere-se a direções potenciais de aplicação, não significando que o dispositivo isolado consiga implementar todas as funções de um sistema completo.
Medição de distância e prevenção de obstáculos por drone
Pode ser avaliado para medições de altura em aeronaves, percepção de obstáculos de curta distância e subsistemas de medição a laser embarcados. O pacote compacto TO56 é favorável para integrar módulos de emissão em espaços restritos.
Direção de integração leveLiDAR / Sensores a laser
Pulso em nível de nanossegundo combinado com medição de tempo na cadeia receptora pode ser usado para avaliação de soluções de sensor de distância. A capacidade final de detecção depende da óptica de transmissão e recepção, detector, luz ambiente e algoritmos.
Medição de distância por tempo de voo de pulsoEquipamentos optoeletrônicos militares e especiais
Pode ser usado como dispositivo de emissão a laser para medição de distância, percepção ambiental de plataformas e outros equipamentos optoeletrônicos especiais para seleção em nível de sistema. A verificação deve ser realizada de acordo com os requisitos ambientais, de confiabilidade, elétricos e óticos do equipamento completo.
Avaliação e verificação em nível de sistemaMedidor de distância a laser portátil
Voltado para dispositivos portáteis de medição de distância, pode equilibrar o plano geral em torno da saída de pico, largura do pulso, abertura de recepção e consumo de energia.
Medição de distância portátilEngenharia ao ar livre e levantamento topográfico
Sob condições permitidas de distância ao alvo, luz ambiente e refletividade do alvo, pode ser usado para seleção de fontes a laser em equipamentos de sensoriamento de distância civil e ao ar livre.
Medição ao ar livreMódulo optoeletrônico de alta confiabilidade
Estrutura de múltiplas camadas de emissão em um único chip, encapsulamento metálico TO56 e faixa de operação clara fornecem a base para a adaptação mecânica, elétrica e ambiental do módulo emissor.
Plataforma em nível de dispositivoDica de aplicação: este artigo apresenta a direção de aplicação do dispositivo e não constitui compromisso de desempenho específico de terminal. A capacidade de medição de longa distância deve ser confirmada pelos resultados de teste do equipamento completo nas condições alvo.
Compreendendo potência de pico, energia de pulso e potência média
“180 W de pico de potência” descreve a potência óptica instantânea durante o pulso, não significa que o dispositivo emita continuamente 180 W. Alterando a largura do pulso e a frequência de repetição, é possível observar de forma direta como mudam a energia teórica do pulso e a estimativa da potência óptica média.
Os resultados acima são apenas para compreensão da relação dos parâmetros de pulso, não são valores de teste do produto e não substituem as condições nominais das especificações. Não se deve julgar se o dispositivo pode operar em qualquer combinação apenas com esta calculadora.
Cálculo de desvio de 905 nm em comparação com dispositivos comuns
Com base em 25°C e 905 nm, insira a temperatura de trabalho real e compare o coeficiente de temperatura de comprimento de onda baixo do PLD905-180W-M com o desvio de referência de 0,28 nm/°C dos dispositivos comuns.
Definir temperatura de operação
0Variação de temperatura °C, em relação ao ponto de referência de 25°C.
O resultado é uma estimativa linear baseada no coeficiente de temperatura típico, usada para comparar a tendência do desvio de comprimento de onda com a temperatura. O comprimento de onda real também é afetado pelo lote do chip, distribuição de temperatura da junção, projeto de acionamento e térmico, devendo ser finalizado com base nos dados de teste e na ficha técnica oficial.
Visão geral dos parâmetros principais
Os seguintes parâmetros são organizados de acordo com a ficha técnica do produto PLD905-180W-M (2.0-MP-M/Z). A temperatura ambiente especificada para parâmetros de características comuns é 25°C; valores típicos não garantem correspondência exata com cada dispositivo individual.
| Parâmetro | Símbolo | Valor mínimo | Valor típico | Valor máximo / valor nominal | Unidade |
|---|---|---|---|---|---|
| Comprimento de onda de emissão | λpeak | 895 | 905 | 915 | nm |
| Largura espectral (FWHM) | Δλ | — | 7 | — | nm |
| Coeficiente de Temperatura do Comprimento de Onda | Δλ/ΔT | — | 0.10 | — | nm/K |
| Potência de saída de pico (parâmetros característicos) | Popt | 124 | 144 | 182 | W |
| Potência de saída de pico (valor nominal de operação de curto prazo) | Ppeak | — | — | 180 | W |
| Corrente de limiar | Ith | 0.5 | 0.75 | 1 | A |
| Corrente de Operação | Iop | 20 | 25 | 35 | A |
| Tensão de Operação | Vop | 19.6 | 22 | 26.2 | V |
| Tamanho da região emissora (tamanho da abertura) | — | — | 110 × 30 | — | μm |
| Ângulo de divergência do feixe (paralelo à junção pn, FWHM) | Θ∥ | — | 9 | 10 | ° |
| Ângulo de divergência do feixe (perpendicular à junção pn, FWHM) | Θ⊥ | — | 25 | 28 | ° |
| Largura de pulso (FWHM) | TP | — | — | 100 | ns |
| Fator de serviço (valor nominal máximo) | Dc | — | — | 0.1 | % |
| Tensão reversa | VR | — | — | 20 | V |
| Temperatura de Operação | Top | −40 | — | +85 | °C |
| Temperatura de Armazenamento | Tstg | −40 | — | +100 | °C |
Condições de trabalho padrão do datasheet: largura do pulso 100 ns, frequência 3 kHz, corrente de operação 25 A, temperatura ambiente 25°C. A introdução do produto menciona que é adequado para operação com pulsos curtos de 1–100 ns, mas o uso real deve seguir os limites correspondentes de acionamento, projeto térmico e ciclo de trabalho. Os valores típicos de potência de pico na tabela de características são 144 W e o valor máximo 182 W, enquanto o valor nominal de operação em curto tempo é 180 W; estes pertencem a categorias de parâmetros diferentes e, ao selecionar, deve-se basear nas condições de teste e uso confirmadas por ambas as partes.
Entender a janela de operação usando a curva do dispositivo
As especificações fornecem a relação potência-tensão-corrente e curvas espectrais, que podem servir como ponto de referência para seleção de circuito de acionamento e cadeia de recepção óptica. Os dados na figura devem ser interpretados junto com suas condições de teste.
Características de potência / tensão / correnteCondições da folha de dados: largura do pulso 100 ns, frequência 3 kHz, temperatura ambiente 25°C
Características do espectro de emissãoComprimento de onda central típico 905 nm, largura espectral típica 7 nmO desempenho do chip a laser requer que o driver, design térmico e sistema óptico sejam realizados em conjunto
Para diodos laser de pulso de alto pico de potência, o dispositivo não é um “módulo de medição de distância independente” plug-and-play. Para obter emissão de luz estável, recomenda-se validar simultaneamente durante o estágio de protótipo o pulso de acionamento, o caminho térmico da embalagem, a modelagem do feixe e a sincronização do receptor.
- Confirme se a corrente de pico do driver, largura do pulso e frequência de repetição estão dentro dos limites do datasheet.
- Avaliar carga térmica média, condução térmica na instalação e variação de junção de temperatura com base na energia do pulso e ciclo de trabalho.
- Configuração de feixe linear de seis linhas para colimação ou modelagem óptica, medindo o espaçamento dos feixes e a uniformidade de energia em cada camada.
- Verificar comprimento de onda central, potência de pico, direção e sensibilidade do link de recepção dentro da faixa de temperatura alvo.
- Realizar proteção ESD, controle do processo de soldagem, proteção contra condensação e avaliação de segurança a laser do equipamento completo.
Aviso de segurança a laser: 905 nm pertence à faixa de infravermelho próximo invisível
Não se deve considerar seguro apenas porque a luz não é visível a olho nu. O datasheet alerta que este tipo de dispositivo pode emitir luz infravermelha invisível altamente concentrada, com potencial risco para os olhos; o produto completo deve ser avaliado e protegido de acordo com os requisitos de segurança de produtos a laser aplicáveis, como IEC 60825-1. Durante o funcionamento, deve-se evitar que o feixe incida sobre olhos e pele, e medidas de proteção contra eletricidade estática devem ser adotadas.
Procurar solução adequada para o emissor de 905 nm de alto pico e baixa deriva térmica
É possível discutir a avaliação de amostras e necessidades de integração do sistema em torno da largura do pulso, frequência de repetição, faixa de temperatura de operação, pinos do pacote e estrutura do feixe de luz.
