Технические материалы продукта
PLD905-180W-M шестиэлементный лазерный диод с низким температурным дрейфом, 905 нм, импульсный
Разборка шестислойной наностековой структуры излучателя по конкретной модели, импульсная мощность 180 Вт, низкий температурный дрейф длины волны, форма светового пятна, технические параметры и границы системной интеграции.
Один чип,
Шестислойная структура излучателя
Высвобождение энергии пикового импульса
PLD905-180W-M Используется лазерная технология с наностековой структурой, интегрирующая 6 эпитаксиально сложенных излучателей в одном лазерном кристалле. Излучающая область 110 × 30 мкм, ближний инфракрасный диапазон 905 нм и низкий температурный коэффициент длины волны обеспечивают компактное импульсное излучение для систем дальнометрии и уличных оптико-электронных систем.
Не шесть отдельных чипов,
Это шесть эпитаксиальных наслоенных излучателей на одном чипе
ядро интегрирует несколько слоёв излучения в один полупроводниковый лазерный чип. По сравнению с монтажом нескольких независимых чипов отдельно, интеграция с одним чипом помогает уменьшить расположение источника света, уменьшить различия в сборке дискретных устройств и предоставляет пространство для компактных импульсных передающих модулей.
Интеграция нескольких слоев излучения в одном чипе, формирование шестиуровневой структуры излучения
В спецификации PLD905-180W-M указано, что используется лазерная технология с наноструктурным стеком, включающая 6 эпитаксиально сложенных излучателей; соответствующее изображение светового пятна продукта показывает шесть параллельных линий. Это не шесть отдельных TO-корпусов, собранных вместе, а интеграция на уровне структуры полупроводникового кристалла.
Малый размер светового окна обеспечивает основу для проектирования компактной оптической конструкции переднего конца излучателя. Здесь размер относится к aperture size, указанному в спецификации, а не к размеру пятна всего устройства.
Многоуровневая активная структура излучателя интегрирована в один чип, цель — добиться высокого пикового выхода импульсов при маленьком размере устройства.
Размер, расстояние и однородность конечного светового пятна также зависят от корпуса, коллиматорной/формирующей оптики и условий управления и должны определяться на основе тестирования реальной системы.
Выход пикового импульса
Ориентирован на излучающий конец системы коротких импульсов для измерения расстояния. Высокий пик мощности помогает увеличить мгновенную интенсивность при одном импульсе, но система измерения расстояния также зависит от приемника, цели и оптической цепи.
Интеграция на одном кристалле
Компактное световое окно в сочетании с шестичиповой структурой одного чипа может уменьшить сложность, связанную с раздельной установкой, проводкой и сборкой нескольких отдельных лазерных чипов.
Шесть линейных световых пятен
Иллюстрация из спецификации показывает шесть параллельных линейных световых эффектов и может служить наглядным объяснением конструкции с несколькими излучающими слоями. Фактическая равномерность энергии должна быть подтверждена тестовыми данными поставщика.
Шестислойная линейная световая точка: делает преимущества конструкции более наглядными
Исходная иллюстрация в спецификации показывает шесть параллельных пурпурно-красных линейных пятен света. Эта иллюстрация используется для демонстрации формы пятна и не является доказательством равномерности световой мощности, размера пятна на дальнем расстоянии или измеренной системной дальности.
Ближний инфракрасный лазер, один из распространённых диапазонов излучения в системах измерения расстояния
905 нм находится в диапазоне ближнего инфракрасного света, который обычно невидим для человеческого глаза, поэтому нельзя по зрению определить, излучает ли устройство, куда направлен луч или есть ли риск воздействия. При соответствующем импульсном управлении и приемной цепи устройство можно использовать в лазерной дальнометрии, лазерном сенсоре и лазерном радаре.
Драйверная схема обеспечивает лазерному диоду управляемый пиковый ток, формируя наносекундные лазерные импульсы.
Целевая поверхность отражает часть падающей энергии обратно в приёмную оптическую систему; отражательная способность и ориентация цели изменяют интенсивность возвращаемого сигнала.
Приемник регистрирует время прибытия эхо-сигнала, контроллер оценивает расстояние по времени обратного пролета. Лазерный чип является частью передающей цепи, а не полным измерителем расстояния.
Низкий температурный коэффициент длины волны,
Обеспечивает основу для стабильного излучения при изменении температуры на улице
Уличные устройства могут испытывать холодные утра, потепление солнца и изменения тепла тела. Длина волны излучения лазерного диода меняется в зависимости от температуры перехода, поэтому помимо пиковой мощности, следует также обращать внимание на коэффициент температуры длины волны, рабочий температурный диапазон и стратегии компенсации температуры системы.
Температурный коэффициент длины волны
представляет собой типичный индикатор изменения длины волны в длине волны для каждого изменения температуры 1 K. Понимается как прирост разницы температур 1K = 1°C, типичный температурный коэффициент составляет около 0. 10 нм на градус Цельсия.
Выбор компонентов для условий эксплуатации на открытом воздухе
Диапазон рабочих температур относится к заданным условиям окружающей среды устройства, а не к сохранению одинаковой длины волны, мощности или формы луча. Стратегия привода, тепловое сопротивление, рассеивание тепла установки и рабочий цикл должны быть включены в проектирование системы.
Изменение температуры предсказуемо
Температурный коэффициент предоставляет типичную справочную информацию о зависимости длины волны от температуры, что облегчает системным инженерам планирование температурной компенсации, калибровки и тестирования в различных условиях.
Для наружных систем
Рабочий температурный диапазон от −40°C до 85°C помогает оценить совместимость устройства с беспилотными платформами, полевыми сенсорами и наружными измерителями расстояния.
Последовательность больше зависит от данных
Интеграция нескольких излучающих слоёв в одном чипе может снизить различия при сборке дискретных чипов; соответствие партий, равномерность пятна и распределение мощности должны подтверждаться выборочным тестированием серийной продукции, классификацией и отчётами по надёжности.
От дистанционного измерения с ДПЛ на БПЛА до специальных фотоэлектронных систем,
Сделать выходной конец маленьким, мощным и интегрируемым
PLD905-180W-M как импульсное лазерное излучающее устройство может быть оценено для использования в следующих устройствах дальнометрии и восприятия в зависимости от оптики системы, детектора и управления. Здесь описываются потенциальные направления применения и это не означает, что одно устройство может реализовать полноценную систему самостоятельно.
Дальность и избежание препятствий беспилотного летательного аппарата
Можно оценить для использования в измерении высоты с борта, близком обнаружении препятствий и подсистемах бортового лазерного дальномера. Компактная упаковка TO56 способствует внедрению в модули излучателя с ограниченным пространством.
Направление легкой интеграцииЛидар / лазерные датчики
Наносекундные импульсы в сочетании с временными измерениями приемной цепи могут использоваться для оценки схем измерения расстояния. Окончательная способность обнаружения зависит от оптики передавающего и приемного трактов, детектора, фонового света и алгоритмов.
Измерение дальности полета импульса во времениВоенное и специализированное оптоэлектронное оборудование
Может использоваться как устройство лазерного излучателя для дистанционного измерения, восприятия окружающей среды платформой и другого специализированного оптоэлектронного оборудования для системного выбора. Необходимо проводить проверку в соответствии с требованиями к окружающей среде, надежности, электрическим и оптическим характеристикам всего устройства.
Системная оценка и проверкаРучной лазерный дальномер
Для портативных устройств измерения расстояния можно балансировать решение в целом вокруг пикового выхода, ширины импульса, диаметра приёмного отверстия и энергопотребления.
Портативное измерение расстоянияНаружные инженерные работы и топографическая съемка
При допустимых условиях по целевому расстоянию, окружающему свету и отражательной способности цели может использоваться для выбора лазерного источника в гражданском строительстве и наружных устройствах измерения расстояния.
Полевые измеренияВысоконадежный оптоэлектронный модуль
Структура с несколькими слоями излучения на одном чипе, металлический корпус TO56 и определенный рабочий температурный диапазон обеспечивают основу для механической, электрической и экологической адаптации модуля излучения.
Платформа на уровне устройстваПримечание по применению: данный материал представляет собой описание направления применения устройства и не является гарантией производительности конкретного изделия. Возможность измерения на больших расстояниях должна подтверждаться результатами испытаний полного устройства в целевых условиях.
Понимание пиковых мощностей, энергии импульса и средней мощности
"180 Вт пиковая мощность" описывает мгновенную оптическую мощность во время импульсов и не означает, что устройство непрерывно выдает 180 Вт. Изменяя ширину импульса и частоту повторения ниже, можно интуитивно увидеть, как теоретическая энергия импульса меняется со средней оценочной оптической мощностью.
Приведенные выше результаты предназначены только для понимания взаимосвязи параметров импульса, а не являются тестовыми значениями продукта и не заменяют номинальные условия спецификации. Нельзя использовать только этот калькулятор для определения возможности работы устройства в любых комбинациях.
Сравнение температурного дрейфа 905 нм с обычными устройствами
При температуре 25°C и длине волны 905 нм в качестве эталона, введите фактическую рабочую температуру для сравнения температурного коэффициента коротковолнового смещения PLD905-180W-M с эталонным дрейфом обычных устройств 0,28 нм/°C.
Установить рабочую температуру
0Изменение температуры в °C относительно эталона 25°C.
Результат является линейной оценкой на основе типичного температурного коэффициента и используется для сравнения тенденций температурного дрейфа. Фактическая длина волны также зависит от партии чипов, распределения температуры перехода, схемы управления и теплового проектирования, окончательные данные определяются тестированием и официальной спецификацией.
Сводка ключевых параметров
Следующие параметры организованы согласно PLD905-180W-M (2.. Спецификация продукта 0-MP-m/Z. Стандартные характеристики определяют температуру окружающей среды 25°C; Типичные значения не гарантированно совпадают с каждым устройством.
| Параметр | Символ | Минимальное значение | Типичное значение | Максимальное значение / номинальное значение | Единица |
|---|---|---|---|---|---|
| Длина волны излучения | λpeak | 895 | 905 | 915 | nm |
| Ширина спектра (FWHM) | Δλ | — | 7 | — | nm |
| Температурный коэффициент длины волны | Δλ/ΔT | — | 0.10 | — | nm/K |
| Пиковая выходная мощность (характеристические параметры) | Popt | 124 | 144 | 182 | W |
| Пиковая выходная мощность (номинальная кратковременная работа) | Ppeak | — | — | 180 | W |
| Пороговый ток | Ith | 0.5 | 0.75 | 1 | A |
| Рабочий ток | Iop | 20 | 25 | 35 | A |
| Рабочее напряжение | Vop | 19.6 | 22 | 26.2 | V |
| Размер светящейся области (Aperture size) | — | — | 110 × 30 | — | μm |
| Угол расходимости луча (параллельно pn-переходу, FWHM) | Θ∥ | — | 9 | 10 | ° |
| Угол расходимости луча (перпендикулярно pn-переходу, FWHM) | Θ⊥ | — | 25 | 28 | ° |
| Ширина импульса (FWHM) | TP | — | — | 100 | ns |
| Длительность импульса в рабочем цикле (максимально допустимое значение) | Dc | — | — | 0.1 | % |
| Обратное напряжение | VR | — | — | 20 | V |
| Рабочая температура | Top | −40 | — | +85 | °C |
| Температура хранения | Tstg | −40 | — | +100 | °C |
Стандартные рабочие условия по спецификации: ширина импульса 100 нс, частота 3 кГц, рабочий ток 25 А, температура окружающей среды 25°C. В описании продукта упоминается применение для коротких импульсов 1–100 нс, фактическое использование необходимо осуществлять в соответствии с соответствующим управлением, тепловым проектированием и ограничениями коэффициента заполнения. Типичное значение пиковой мощности в таблице характеристик 144 Вт и максимальное значение 182 Вт, а также номинальная длительная рабочая мощность 180 Вт относятся к различным категориям параметров, при выборе следует руководствоваться условиями тестирования и использования, согласованными обеими сторонами.
Понимание рабочей зоны с помощью кривой компонента
Спецификация содержит зависимость мощности от напряжения и тока, а также спектральные кривые, которые могут служить исходной точкой для выбора схемы управления и оптической приёмной цепи. Данные на графике должны интерпретироваться с учетом условий их испытания.
Характеристики мощности / напряжения / токаУсловия спецификации: ширина импульса 100 нс, частота 3 кГц, температура окружающей среды 25°C
Спектральные характеристики излученияТипичная центральная длина волны 905 нм, типичная ширина спектра 7 нмПроизводительность лазерного чипа требует совместной работы драйвера, теплового дизайна и оптической системы
Для лазерных диодов с высоким пиком импульсного лазера устройство не является «автономным модулем измерения расстояния». Для достижения стабильного освещения рекомендуется одновременно проверять импульс привода, тепловой путь корпуса, форму луча и синхронизацию приёмника во время прототипной фазы.
- Подтвердите, что пиковый ток драйвера, длительность импульса и частота повторения соответствуют ограничениям спецификации.
- Оценка средней тепловой нагрузки, теплопроводящего монтажа и изменения температуры p-n перехода в зависимости от энергии импульса и скважности.
- Настроено на шесть линейных пятен с коллимацией или оптической формировкой, измерение расстояния между пятнами и равномерности энергии на каждом уровне.
- Проверка центральной длины волны, пиковой мощности, указания и чувствительности приемной цепи в цели температурной зоны.
- Проведение защиты от ESD, контроль процесса пайки, защита от конденсата и оценка лазерной безопасности устройства в целом.
Предупреждение о безопасности лазера: 905 нм относится к невидимому ближнему инфракрасному диапазону
Нельзя считать устройство безопасным только потому, что луч невидим невооруженным глазом. Спецификация предупреждает, что такой тип устройства может излучать высококонцентрированный невидимый инфракрасный свет, представляющий потенциальную опасность для глаз; готовая продукция должна оцениваться и оснащаться защитой в соответствии с применимыми требованиями безопасности лазерной продукции, такими как IEC 60825-1. При работе с устройством следует избегать попадания луча на глаза и кожу, а также применять меры защиты от статического электричества.
Поиск подходящего решения для излучателя 905 нм с высоким пиковым значением и низким температурным дрейфом
Можно обсуждать оценку образцов и требования к системной интеграции, исходя из ширины импульса, частоты повторения, рабочей температурной зоны, выводов корпуса и структуры светового пятна.
