905 nm بمقابلہ 1535 nm بمقابلہ 1550 nm: رینجنگ اور LiDAR کے لیے طول موج کا انتخاب

کیوں طول موج پہلا فیصلہ ہے، آخری نہیں

انجینئر اکثر کسی ڈایوڈ کو زیادہ سے زیادہ توانائی کے ذریعہ منتخب کرتے ہیں اور طول موج کو صرف ایک نتیجے کے طور پر دیکھتے ہیں۔ یہ برعکس ہونا چاہیے۔ طول موج چار چیزوں کا تعین کرتا ہے جو ہر چیز کو نیچے کے مراحل میں محدود کرتی ہیں:

1. آپ کون سا ڈیٹیکٹر استعمال کر سکتے ہیں، اور اس کے نتیجے میں آپ کے ریسیور کی شور کی سطح۔
2. آپ قانونی طور پر کتنی توانائی خارج کرنے کی اجازت رکھتے ہیں، آنکھ کی حفاظت کے معیار کے مطابق۔
3. آپ کی روشنی میں سے کتنی فضاء میں باقی رہتی ہے - اور آیا بارش آپ کی دشمن ہے یا دوست۔
4. ہدف اس طول موج پر کیسا دکھائی دیتا ہے (پتے، چھپاؤ، شیشہ، پانی سب مختلف طریقے سے برتاؤ کرتے ہیں)۔

تینوں بینڈ کا مختصر جائزہ

905 نم: ورک ہارس، اور سستا

905 nm وہ جگہ ہے جہاں حجم ہے۔ ایک اسٹیک شدہ ٹنل جنکشن ایج ایمیٹر TO56 میں - ہماری PLD905 سیریز 15 W سے 180 W تک چلتی ہے - لمبی طول موجوں والے کسی بھی چیز کی نسبت صرف ایک چھوٹا سا حصہ قیمت میں آتا ہے، اور یہ ایک سلیکان APD کے ساتھ جوڑتا ہے جس کی قیمت چند ڈالر ہے۔

فائدہ صرف پرزوں کی قیمت نہیں ہے۔ سلیکان APDs میں بہت کم ڈارک کرنٹ ہوتا ہے، جو کم ریسیور شور فلور بناتا ہے، اور سلیکان 1000 nm تک بہترین ریسپانسیوٹی رکھتا ہے۔ یہی امتزاج ہے کہ ایک 180 W / 18 uJ حصہ ریفلیکٹو ہدف پر 1.6 کلومیٹر تک پہنچ سکتا ہے۔

حدود بھی حقیقت ہیں:

آنکھ کی حفاظت۔ 905 این ایم نظر نہیں آتا اور ریٹینا پر فوکس ہوتا ہے۔ چند مائیکروجول سے زیادہ توانائی پر تیار شدہ پروڈکٹ کلاس 3R یا اس سے بدتر ہوتی ہے، اور بیم کو اس طرح ڈیزائن کرنا ہوگا کہ وہ انسانی آنکھ تک نہ پہنچ سکے - شٹرز، انٹرلاک، ڈائیورجنس، یا ایک میکینیکل ہاؤسنگ جس سے بیم فزیکل طور پر باہر نہ نکل سکے۔ یہ واحد پابندی زیادہ تر ہائی انر جی 905 این ایم ڈیزائنز کو روکتی ہے۔

انرجی کی حد۔ کیونکہ آپ محفوظ طریقے سے زیادہ توانائی خارج نہیں کر سکتے، 905 نم ایک عملی ہینڈ ہیلڈ ڈیوائس میں تقریباً 60 uJ پر قابو پاتا ہے۔ یہ ڈفیوز ٹارگٹ کی رینج کو تقریباً 1 کلومیٹر تک محدود کرتا ہے۔ دیکھیں رینج ایکویشن آرٹیکل کہ یہ نمبر کہاں سے آیا ہے۔

دھوپ کی روشنی۔ 905 نینومیٹر ایک مضبوط شمسی پس منظر بینڈ میں واقع ہے۔ ایک تنگ آپٹیکل فلٹر (5-10 نینومیٹر) لازمی ہے؛ اس کے بغیر دن کے وقت کی رینج کم ہوجاتی ہے۔ اس کا یہ بھی مطلب ہے کہ 905 نینومیٹر سورج کی طرف دیکھنے والے ریسیور کے لیے غلط انتخاب ہے۔

سپلائی چین کا ایک ذیلی حصہ - خاص طور پر 905 nm VCSEL ارے کے گرد - اب ایک سرفیس ایمٹنگ ڈیوائس میں 70 W تک پہنچتا ہے، جو مکمل طور پر فاسٹ-ایکسیس کولیمیشن کے مسئلے کو ختم کر دیتا ہے۔ اس پر VCSEL بمقابلہ EEL میں بات کی گئی ہے۔

1535 نم: حقیقی رینج کے لیے آنکھ کے لیے محفوظ بینڈ

1535 nm پر قرنیہ روشنی کے ریٹینا تک پہنچنے سے پہلے جذب کر لیتا ہے، اس لیے زیادہ سے زیادہ قابل قبول اثر لگ بھگ 905 nm کے مقابلے میں ایک ملین گنا زیادہ ہے تابکار اثر کے لحاظ سے۔ عملی طور پر، اس کا مطلب یہ ہے کہ آپ 100 uJ، 300 uJ یا 1 mJ ہوا میں ڈال سکتے ہیں بغیر اس کے کہ پروڈکٹ لیزر خطرہ بن جائے۔

اسی وجہ سے ہر سنجیدہ کثیر کلومیٹر ہینڈ ہیلڈ رینج فائنڈر آنکھوں کے لیے محفوظ ہوتا ہے۔ ہمارے LZ1535 ایربیئم گلاس ماڈیولز 1 kHz پر 40 uJ سے لے کر 10 Hz پر 1 mJ تک پہنچتے ہیں، اور ایک 300 uJ ماڈیول ریٹرو-ریفلیکٹر پر تقریباً 10 کلومیٹر اور منتشر زمین پر رینج مساوات کے مضمون میں کیالیبریشن استعمال کرتے ہوئے 3.5 کلومیٹر تک پہنچتا ہے۔

اخراجات بھی واضح ہیں:

ڈیٹیکٹر۔ InGaAs APDs سلکان کی قیمت کے 5-10 گنا ہیں، درجہ حرارت کی تلافی کی ضرورت ہے (ان کا بریک ڈاؤن وولٹیج ڈرفٹ کرتا ہے)، اور ڈارک کرنٹ اور اضافی شور زیادہ ہے۔ آپ کا رسیور بجٹ بڑھتا ہے۔

ذرائع۔ اریبیم گلاس ایک پاسوِولی کیو-سوئچڈ سالڈ اسٹیٹ لیزر ہے، ڈائیوڈ نہیں۔ یہ بڑا، سست (10 ہرٹز سے چند کلو ہرٹز، نہ کہ 30 کلو ہرٹز) ہے، اور اسے اپنا پاور ماڈیول درکار ہے - دیکھیں ڈرائیورز اور پاور ماڈیولز۔

موسم۔ 1535 نینومیٹر پانی کے ابزوربشن بینڈ کے اندر واقع ہے۔ دھند اور بھاری بارش اسے 905 نینومیٹر کے مقابلے میں نمایاں طور پر کمزور کر دیتے ہیں۔ صاف حالات میں یہ بہترین ہے؛ ساحلی دھند میں یہ غلط انتخاب ہو سکتا ہے۔

دہرائی کی شرح۔ LiDAR کو اسکین کرنے کے لیے 1 کلو ہرٹز قابل حصول ہے، لیکن 10 کلو ہرٹز اور اس سے اوپر نہیں، جو 1535 این ایم کو ہائی فریم ریٹ فلیش آرکیٹیکچرز سے باہر کر دیتا ہے۔

1550 نم: فائبر-لیزر طول موج

1550 نینومیٹر 1535 نینومیٹر کے آنکھ کے حفاظت کے فوائد شیئر کرتا ہے اور ایک اور فائدہ بھی شامل کرتا ہے: یہ وہ ویولینتھ ہے جس پر اربیم-ڈوپڈ فائبر ایمپلیفائرز اور ٹیلیکام گریڈ کمپونینٹس وافر مقدار میں موجود ہیں۔ اگر آپ کو اوسط طاقت میں دسوں واٹ کی ضرورت ہے - مثال کے طور پر طویل فاصلے کی آٹوموٹیو LiDAR کے لیے - تو 1550 نینومیٹر فائبر لیزرز واحد عملی راستہ ہیں۔

تقریباً 100 یو جول سے کم پلس توانائیوں کے لیے، اور کسی بھی چیز کے لیے جو ہاتھ میں پکڑنے والے ہاؤسنگ میں فٹ ہونا ضروری ہو، عام طور پر 1535 نینو میٹر جیتتا ہے: ایربیم گلاس 1550 نینو میٹر فائبر MOPA چین کی نسبت ایک سادہ، چھوٹا اور سستا ذریعہ ہے۔

ایک فیصلہ کرنے کا طریقہ

اگر پروڈکٹ ہینڈ ہیلڈ یا کنزیومر یونٹ ہے جو تقریباً 1 کلومیٹر سے کم ہے، 905 این ایم استعمال کریں۔ آپ کو سب سے سستی آپٹکس، سب سے سستا ڈیٹیکٹر، اور درجنوں اہل ذرائع کے ساتھ ایک سپلائی چین ملتی ہے۔

اگر ضرورت اصلی زمین پر 1.5 کلومیٹر سے زیادہ ہے تو 1535 این ایم استعمال کریں۔ آنکھ کی حفاظت کا مارجن ہی وہ چیز ہے جو توانائی کے بجٹ کو ممکن بناتی ہے۔ کوئی بھی ہوشیار 905 این ایم ڈیزائن اس فرق کو ختم نہیں کر سکتا۔

اگر آپ کو اوسط طاقت میں 10 واٹ سے زیادہ درکار ہے، یا مکمل فائبر آرکیٹیکچر چاہیے، تو 1550 این ایم استعمال کریں۔

اگر ایپلیکیشن چند میٹر سے لے کر دسوں میٹروں کی فاصلے پر 3D سنسنگ ہے تو، 850-940 این ایم پر VCSEL استعمال کریں۔ سرکلر بیم، ویفر-اسکیل مینوفیکچر، اور ملوث توانائیوں پر آنکھ کی حفاظت کی کوئی پریشانی نہیں۔

وہ ایک معاملہ جہاں 905 نم سب کچھ سے بہتر ہے

قلیل فاصلے، زیادہ ریپیٹیشن ریٹ، کم لاگت۔ ایک روبوٹ ویکیوم، ڈوکنگ سینسر یا 30 کلوہز پر چلنے والا 20 میٹر قریبی ڈٹیکٹر 905 نینو میٹر ڈیزائن ہے، اور ایسا ہی رہے گا۔ PLD905-25W-P بالکل اسی مقصد کے لیے موجود ہے: 25 واٹ، تین ایمیٹرز، پلاسٹک پیکیج، سینٹس نہ کہ ڈالر۔

کسی مخصوص امتزاج کو کیٹلاگ کے خلاف چیک کرنے کے لیے سلکٹر استعمال کریں، یا پلس ویڈتھ منتخب کرنے سے پہلے ڈرائیور ڈیزائن مضمون پڑھیں۔