В таких областях применения, как лазерная локация, идентификация целей и LiDAR, лазеры на основе эрбия:стекла широко используются благодаря своей безопасности для глаз и высокой стабильности. С точки зрения конфигурации, их можно разделить на два типа в зависимости от наличия функции расширения луча: лазеры с интегрированным расширением луча и лазеры без расширения луча. Эти два типа значительно различаются по структуре, характеристикам и простоте интеграции.
1. Что такое лазер с расширенным лучом?
Интегрированный лазер с расширенным лучом — это лазер, в котором на выходе используется оптический расширитель луча. Эта структура коллимирует или расширяет изначально расходящийся лазерный луч, улучшая размер пятна луча и распределение энергии на больших расстояниях.
Ключевые особенности включают в себя:
- Коллимированный выходной луч с меньшим размером пятна на большом расстоянии
- Интегрированная конструкция, исключающая необходимость использования внешних расширителей балки.
- Улучшенная системная интеграция и общая стабильность
2. Что такое лазер без расширения луча?
В отличие от них, лазер без расширения луча не имеет внутреннего оптического модуля расширения луча. Он излучает необработанный, расходящийся лазерный луч и требует внешних оптических компонентов (таких как расширители луча или коллимирующие линзы) для управления диаметром луча.
Ключевые особенности включают в себя:
- Более компактная модульная конструкция, идеально подходящая для помещений с ограниченным пространством.
- Большая гибкость, позволяющая пользователям выбирать индивидуальные оптические конфигурации.
- Более низкая стоимость, подходит для применений, где форма луча на больших расстояниях не критична.
3. Сравнение двух вариантов
①Расходимость луча
Интегрированные лазеры с расширенным пучком имеют меньшую расходимость пучка (обычно <1 мрад), тогда как лазеры без расширения пучка имеют большую расходимость (обычно 2 мрад).–10 мрад).
②Форма пятна луча
Лазеры с расширенным лучом создают коллимированное и стабильное пятно, тогда как лазеры без расширения луча излучают более расходящийся луч с нерегулярным пятном на больших расстояниях.
③Простота установки и выравнивания
Лазеры с расширенным лучом проще устанавливать и юстировать, поскольку не требуют внешнего расширителя луча. В отличие от них, лазеры без расширения луча требуют дополнительных оптических компонентов и более сложной юстировки.
④Расходы
Лазеры с расширенным лучом относительно дороже, в то время как лазеры без расширения луча более экономичны.
⑤Размер модуля
Модули лазеров с расширенным лучом немного больше по размеру, тогда как модули без расширения луча более компактны.
4. Сравнение сценариев применения
①Интегрированные лазеры с расширенным лучом
- Системы лазерной локации дальнего действия (например, >3 км): луч более концентрирован, что улучшает обнаружение эхо-сигнала.
- Системы лазерного целеуказания: требуют точной и четкой проекции пятна на большие расстояния.
— Высокотехнологичные интегрированные электрооптические платформы: требуют структурной стабильности и высокого уровня интеграции.
②Лазеры без расширения пучка
- Портативные дальномеры: Требуют компактных размеров и малого веса, как правило, для использования на коротких дистанциях (<500 м).
- Беспилотные летательные аппараты/роботизированные системы предотвращения столкновений с препятствиями: в условиях ограниченного пространства гибкое формирование луча является преимуществом.
- Проекты массового производства, чувствительные к стоимости: например, потребительские дальномеры и компактные модули LiDAR.
5. Как выбрать подходящий лазер?
При выборе лазера Er:Glass мы рекомендуем пользователям учитывать следующие факторы:
①Дальность действия: Для применения на больших расстояниях предпочтительны модели с расширенным лучом; для применения на малых расстояниях могут быть достаточны модели без расширения луча.
②Сложность интеграции системы: если возможности оптической юстировки ограничены, для упрощения настройки рекомендуется использовать интегрированные продукты с расширенным лучом.
③Требования к точности луча: Для высокоточных измерений рекомендуется использовать лазеры с низкой расходимостью луча.
④Ограничения по размерам и пространству изделия: для компактных систем зачастую более подходящими являются конструкции без расширения пучка.
6. Заключение
Хотя лазеры на основе эрбиевого стекла с расширенным и нерасширенным пучком используют одну и ту же базовую технологию излучения, различные конфигурации оптического выхода приводят к разным характеристикам производительности и пригодности для различных применений. Понимание преимуществ и компромиссов каждого типа помогает пользователям принимать более взвешенные и эффективные проектные решения, а также повышает общую производительность и стабильность системы.
Наша компания уже давно занимается исследованиями и разработками, а также индивидуальной настройкой лазерной продукции на основе Er:Glass. Мы предлагаем широкий спектр конфигураций с расширенным и нерасширенным лучом для различных уровней энергии. Обращайтесь к нам за более подробной технической информацией и рекомендациями по выбору, адаптированными к вашим задачам.
Дата публикации: 30 июля 2025 г.