测距枪瞄拆解
拆解一支激光测距枪瞄
一台测距枪瞄是四个子系统加一份光学预算:用来观察的观瞄光学、用来测距的激光发射、接收回波的探测器,以及把时间算清楚的控制电路。从物料清单里选一个部件,拖到枪瞄图上——每个参数都对应到具体型号。
- 1从物料清单里选一个部件。
- 2拖到模块图上,或者直接点击卡片。
- 3查看它的职责、关键参数,以及承载这些参数的型号。
物料清单
每个部件,一份光学预算。把卡片拖到图上,或者直接点击,旁边的面板会显示该部件的参数。
把部件拖到这里 也可以点击物料清单中的卡片
左侧物镜、右侧目镜。物镜上方凸台上的两个窗口分别是发射与接收光路;驱动与计时电路位于镜筒中部、调节塔座下方的机匣内。
图中器件位置为讲解示意,不是装配图:位置与拆解结构仅供参考,参数数值以所链接的规格书为准。
逐个部件的参数
与交互视图完全一致的数值,以可阅读、可搜索、可引用的表格呈现。
905 nm 激光二极管 发射器件
通过物镜上方的窗口发射测距光脉冲。峰值功率、脉宽、发散角与发射时序共同决定量程,以及一台电池供电设备要付出的功耗代价。
| 峰值波长 | 905 nm (895 - 915 nm) |
|---|---|
| 峰值光功率 | 40 - 600 W |
| 脉冲能量 @ 100 ns | 4 - 30 uJ |
| 发散角(FWHM) | 9° x 25° 裸管 | 9° x 6° 加 FAC |
| 脉冲宽度 | 1 - 100 ns (max 100 ns) |
| 最大占空比 | 0.1 % |
| 重复频率 | up to 10 kHz |
| 封装 | TO56 | metal stack | bare die |
| 工作温度 | -40 to +85 C |
| 人眼安全替代方案 | 1535 nm, >= 40 uJ up to 1 mJ |
雪崩光电二极管 接收器件
决定“多弱的回波还能被看见”。灵敏度必须和响应度、增益、暗电流、带宽、偏压稳定性以及接收口径一起评估,单独一个数字说明不了问题。
| 响应光谱 | 400 - 1100 nm |
|---|---|
| 工作波长 | 905 nm |
| 光敏面直径 | 230 µm | 500 µm | 16 元线阵 |
| 响应度 | 80 A/W @ M=100 |
| 响应时间 | 0.5 ns |
| 暗电流 | 0.4 nA @ M=100 |
| 总电容 | 1.0 pF @ M=100 |
| 最佳倍增系数 | 100 |
| 反向击穿电压 | 100 - 200 V |
| 电压温度系数 | 0.9 - 1.4 V/C |
| 滤光片 | 905 nm spike filter | band-pass |
| 封装 | TO-46 | LCC1 / LCC2 ceramic | linear array |
| 人眼安全替代方案 | InGaAs APD at 1550 nm, 9.5 A/W at M=10 |
观瞄 / 测距光学组件 光学组件
放大倍率、视场与出瞳距离由物镜和目镜决定;两个测距窗口决定发射发散角,以及有多少回波最终能落到探测器上。
| 光学通道 | 2 路测距(发射 + 接收)+ 观瞄光路 |
|---|---|
| 发光区尺寸(宽 x 高) | 110 x 30 um |
| 发射光束(裸管) | 9 x 25 deg FWHM |
| 发射光束(FAC) | 9 x 6 deg FWHM |
| 接收口径 / 焦距 | 由你的整机设计决定 |
| 接收滤光 | 探测器端 905 nm 带通滤光 |
| 凸台窗口数 | 2 |
控制 / 计时电路 电路器件
决定脉冲形状(宽度、上升时间、抖动)与接收带宽。测距分辨率实际就是由这两个数字决定的。
| 最大峰值脉冲电流 | 70 A |
|---|---|
| 脉冲宽度 | 50 ns - 1 us adjustable |
| 重复频率 | 1 kHz - 30 kHz adjustable |
| 上升时间 | 7.5 ns typical |
| 下降时间 | 12 ns typical |
| 控制供电 | 12 V DC |
| 激光器驱动电压 | 1 - 50 V DC |
| 控制方式 | Internal trigger / external TTL |
| 出厂设置 | 100 ns @ 3 kHz, internal trigger |
| 人眼安全驱动方案 | 1535 nm: 10 A / 30 A pulsed, 1 / 5 / 10 Hz |
本页每一个参数都取自渲染所链接产品页的同一条产品记录,两者不会互相矛盾。
承载这些参数的型号
下面的每个数字都取自渲染产品页所用的同一条记录,本页没有二次录入。
905 nm 发射链路
40 W 到 600 W 的 905 nm 脉冲光源,TO56 与金属热沉封装,另有供自研发射模组使用的裸芯片系列。
人眼安全发射链路(1535 nm)
同一套四个子系统,把发射端换成 1535 nm,让出射光束在到达视网膜之前就被吸收。代价是量程与体积、重复频率之间的取舍。
接收链路
905 nm 硅基 APD:两种光敏面、两种陶瓷封装,另有 16 元线阵;以及搭配 1535 nm 发射的 InGaAs 器件。
驱动与时序
一块已经集成时序发生器的 70 A 纳秒驱动板,以及人眼安全方案对应的 1535 nm 驱动器。
指示与照明光路
面向在不可见测距光路之外,还要加一路可见光或光纤引出通道的机型。
这支枪瞄就是 905 nm / 脉冲 / 测距场景
在选型工具里选择 应用 = 测距、波长 = 905 nm、输出 = 脉冲,得到的就是下面列出的发射链路。如果要做更远距离、或者必须做到人眼安全的方案,同样的四个子系统可以换成 1535 nm 发射与 1550 nm 接收——两条链路的器件库里都有。
观瞄光学与人眼安全方案
告诉我们量程、目标和体积限制,我们会给出发射链路、接收器件,以及两者之间的光学方案——可以是 905 nm,也可以是 1535 nm 人眼安全版本。