V oblastiach laserového merania vzdialenosti, určovania cieľov a LiDAR sa laserové vysielače Er:Glass stali široko používanými lasermi v strednom infračervenom spektre vďaka svojej vynikajúcej bezpečnosti pre zrak a kompaktnému dizajnu. Medzi ich výkonnostnými parametrami hrá kľúčovú úlohu energia impulzov pri určovaní detekčnej schopnosti, dosahu a celkovej odozvy systému. Tento článok ponúka hĺbkovú analýzu energie impulzov laserových vysielačov Er:Glass.
1. Čo je pulzná energia?
Energia impulzu sa vzťahuje na množstvo energie vyžarovanej laserom v každom impulze, zvyčajne merané v milijouloch (mJ). Je to súčin špičkového výkonu a trvania impulzu: E = Pvrchol×τKde: E je energia impulzu, Pvrchol je špičkový výkon,τ je šírka impulzu.
Pre typické Er:Glass lasery pracujúce pri 1535 nm—vlnová dĺžka v pásme bezpečnom pre oči triedy 1—Vysoká pulzná energia sa dá dosiahnuť pri zachovaní bezpečnosti, vďaka čomu sú obzvlášť vhodné pre prenosné a vonkajšie aplikácie.
2. Rozsah pulznej energie Er:Glass laserov
V závislosti od konštrukcie, spôsobu čerpania a zamýšľaného použitia ponúkajú komerčné laserové vysielače Er:Glass energiu jedného impulzu v rozmedzí desiatok mikrojoulov (μJ) až niekoľko desiatok milijoulov (mJ).
Vo všeobecnosti majú laserové vysielače Er:Glass používané v miniatúrnych moduloch na meranie vzdialenosti rozsah impulzov od 0,1 do 1 mJ. Pre označovače cieľov na veľké vzdialenosti sa zvyčajne vyžaduje 5 až 20 mJ, zatiaľ čo vojenské alebo priemyselné systémy môžu prekročiť 30 mJ a často využívajú dvojtyčové alebo viacstupňové zosilňovacie štruktúry na dosiahnutie vyššieho výkonu.
Vyššia energia impulzu vo všeobecnosti vedie k lepšiemu detekčnému výkonu, najmä v náročných podmienkach, ako sú slabé spätné signály alebo rušenie prostredia na veľké vzdialenosti.
3. Faktory ovplyvňujúce energiu impulzu
①Výkon zdroja čerpadla
Er:Sklenené lasery sú typicky čerpané laserovými diódami (LD) alebo zábleskovými lampami. LD ponúkajú vyššiu účinnosť a kompaktnosť, ale vyžadujú presné tepelné a budiace obvody.
2Koncentrácia dopingu a dĺžka tyčinky
Rôzne hostiteľské materiály, ako napríklad Er:YSGG alebo Er:Yb:Glass, sa líšia úrovňou dopovania a dĺžkou zosilnenia, čo priamo ovplyvňuje kapacitu skladovania energie.
③Technológia Q-Switching
Pasívne Q-prepínanie (napr. s kryštálmi Cr:YAG) zjednodušuje štruktúru, ale ponúka obmedzenú presnosť riadenia. Aktívne Q-prepínanie (napr. s Pockelsovými článkami) poskytuje vyššiu stabilitu a riadenie energie.
4Tepelný manažment
Pri vysokých energiách impulzov je efektívny odvod tepla z laserovej tyče a štruktúry zariadenia nevyhnutný na zabezpečenie stability výstupu a dlhej životnosti.
4. Prispôsobenie energie impulzov aplikačným scenárom
Výber správneho laserového vysielača Er:Glass závisí vo veľkej miere od zamýšľanej aplikácie. Nižšie sú uvedené niektoré bežné prípady použitia a zodpovedajúce odporúčania týkajúce sa energie impulzov:
①Ručné laserové diaľkomery
Vlastnosti: kompaktné, nízkopríkonové, vysokofrekvenčné merania krátkeho dosahu
Odporúčaná energia impulzu: 0,5–1 mJ
2Meranie vzdialenosti UAV / Vyhýbanie sa prekážkam
Vlastnosti: stredný až dlhý dosah, rýchla odozva, nízka hmotnosť
Odporúčaná energia impulzu: 1–5 mJ
③Vojenské označovače cieľov
Vlastnosti: vysoká penetrácia, silná ochrana proti rušeniu, navádzanie na dlhé vzdialenosti
Odporúčaná energia impulzu: 10–30 mJ
4LiDAR systémy
Vlastnosti: vysoká opakovacia frekvencia, skenovanie alebo generovanie mračna bodov
Odporúčaná energia impulzu: 0,1–10 mJ
5. Trendy budúcnosti: Vysokoenergetické a kompaktné balenie
S neustálym pokrokom v technológii dopovania skla, štruktúrach čerpadiel a tepelných materiáloch sa laserové vysielače Er:Glass vyvíjajú smerom ku kombinácii vysokej energie, vysokej opakovacej frekvencie a miniaturizácie. Napríklad systémy integrujúce viacstupňové zosilnenie s aktívnym Q-spínaním teraz dokážu dodať viac ako 30 mJ na impulz pri zachovaní kompaktných rozmerov.—ideálne pre meranie na veľké vzdialenosti a vysoko spoľahlivé obranné aplikácie.
6. Záver
Energia impulzov je kľúčovým ukazovateľom výkonu pri hodnotení a výbere laserových vysielačov Er:Glass na základe požiadaviek aplikácie. S neustálym vývojom laserových technológií môžu používatelia dosiahnuť vyšší energetický výstup a väčší dosah v menších a energeticky úspornejších zariadeniach. Pre systémy vyžadujúce výkon s dlhým dosahom, bezpečnosť očí a prevádzkovú spoľahlivosť je pochopenie a výber správneho rozsahu energie impulzov kľúčový pre maximalizáciu účinnosti a hodnoty systému.
Ak vy'Hľadáte vysokovýkonné laserové vysielače z Er:Glassu? Neváhajte nás kontaktovať. Ponúkame rôzne modely so špecifikáciami energie impulzov od 0,1 mJ do viac ako 30 mJ, vhodné pre širokú škálu aplikácií v laserovom meraní vzdialenosti, LiDAR a určovaní cieľov.
Čas uverejnenia: 28. júla 2025