Er:Glass-lasereista on tullut laajalti käytettyjä keski-infrapuna-alueen kiinteän olomuodon lasereita laseretäisyysmittauksen, kohteen merkinnän ja LiDARin aloilla erinomaisen silmäturvallisuutensa ja kompaktin rakenteensa ansiosta. Niiden suorituskykyparametreista pulssienergialla on ratkaiseva rooli havaitsemiskyvyn, kantaman peiton ja järjestelmän yleisen vasteajan määrittämisessä. Tässä artikkelissa tarjotaan perusteellinen analyysi Er:Glass-lasereiden pulssienergiasta.
1. Mikä on pulssienergia?
Pulssienergia viittaa laserin kussakin pulssissa lähettämän energian määrään, joka mitataan tyypillisesti millijouleina (mJ). Se on huipputehon ja pulssin keston tulo: E = Phuippu×τMissä: E on pulssienergia, Phuippu on huipputeho,τ on pulssin leveys.
Tyypillisille Er:Glass-lasereille, jotka toimivat 1535 nm:n aallonpituudella—aallonpituus luokan 1 silmille turvallisella kaistalla—korkea pulssienergia voidaan saavuttaa samalla kun turvallisuus säilyy, mikä tekee niistä erityisen sopivia kannettaviin ja ulkokäyttöön.
2. Er:lasilaserien pulssienergia-alue
Suunnittelusta, pumppausmenetelmästä ja käyttötarkoituksesta riippuen kaupalliset Er:Glass-laseroittimet tarjoavat yksittäisen pulssin energiaa kymmenistä mikrojouleista (μJ) useisiin kymmeniin millijouleihin (mJ).
Yleensä miniatyyrimittausmoduuleissa käytettyjen Er:Glass-laseroittimien pulssienergia-alue on 0,1–1 mJ. Pitkän kantaman maalinilmaisimissa tarvitaan tyypillisesti 5–20 mJ, kun taas sotilas- tai teollisuusluokan järjestelmissä voidaan käyttää yli 30 mJ:a, ja niissä käytetään usein kaksoistanko- tai monivaiheisia vahvistusrakenteita suuremman tehon saavuttamiseksi.
Suurempi pulssienergia johtaa yleensä parempaan havaitsemiskykyyn, erityisesti haastavissa olosuhteissa, kuten heikoissa paluusignaaleissa tai ympäristön häiriöissä pitkillä etäisyyksillä.
3. Pulssienergiaan vaikuttavat tekijät
①Pumpun lähteen suorituskyky
Er:Glass-lasereita pumpataan tyypillisesti laserdiodeilla (LD) tai salamavaloilla. LD:t tarjoavat paremman hyötysuhteen ja kompaktiuden, mutta vaativat tarkkaa lämpötilan ja käyttöpiirin ohjausta.
②Dopingpitoisuus ja sauvan pituus
Eri isäntämateriaalit, kuten Er:YSGG tai Er:Yb:Glass, vaihtelevat seostusasteissaan ja vahvistuspituuksissaan, mikä vaikuttaa suoraan energian varastointikapasiteettiin.
③Q-kytkentätekniikka
Passiivinen Q-kytkentä (esim. Cr:YAG-kiteillä) yksinkertaistaa rakennetta, mutta tarjoaa rajoitetun säätötarkkuuden. Aktiivinen Q-kytkentä (esim. Pockelsin kennoissa) tarjoaa paremman vakauden ja energianhallinnan.
④Lämmönhallinta
Suurilla pulssienergioilla tehokas lämmönpoisto lasersauvasta ja laitteen rakenteesta on välttämätöntä lähtötehon vakauden ja pitkäikäisyyden varmistamiseksi.
4. Pulssienergian sovittaminen sovellusskenaarioihin
Oikean Er:Glass-laserin valinta riippuu suuresti käyttötarkoituksesta. Alla on joitakin yleisiä käyttötapauksia ja vastaavia pulssienergiasuosituksia:
①Kädessä pidettävät laseretäisyysmittarit
Ominaisuudet: kompakti, vähän virtaa kuluttava, korkeataajuinen lyhyen kantaman mittaus
Suositeltu pulssienergia: 0,5–1 mJ
②UAV-etäisyysmittaus / esteiden välttäminen
Ominaisuudet: keskipitkä ja pitkä kantama, nopea reagointikyky, kevyt
Suositeltu pulssienergia: 1–5 mJ
③Sotilaskohteiden merkitsijät
Ominaisuudet: korkea läpäisykyky, vahva häiriöidenesto, pitkän kantaman iskuohjaus
Suositeltu pulssienergia: 10–30 mJ
④LiDAR-järjestelmät
Ominaisuudet: korkea toistotaajuus, skannaus tai pistepilven generointi
Suositeltu pulssienergia: 0,1–10 mJ
5. Tulevaisuuden trendit: Korkean energian ja kompaktin pakkauksen
Lasin seostustekniikan, pumppurakenteiden ja lämpömateriaalien jatkuvan kehityksen myötä Er:Glass-laserolähettimet kehittyvät kohti suuren energian, suuren toistotaajuuden ja pienen koon yhdistelmää. Esimerkiksi järjestelmät, jotka yhdistävät monivaiheisen vahvistuksen aktiivisesti Q-kytkentäisiin rakenteisiin, voivat nyt tuottaa yli 30 mJ pulssia kohden säilyttäen samalla kompaktin kokoluokan.—ihanteellinen pitkän kantaman mittauksiin ja erittäin luotettaviin puolustussovelluksiin.
6. Johtopäätös
Pulssienergia on keskeinen suorituskykyindikaattori Er:Glass-laseroittimien arvioinnissa ja valinnassa sovellusvaatimusten perusteella. Laserteknologioiden kehittyessä käyttäjät voivat saavuttaa suuremman energiantuoton ja pidemmän kantaman pienemmissä ja energiatehokkaammissa laitteissa. Järjestelmissä, jotka vaativat pitkän kantaman suorituskykyä, silmien turvallisuutta ja käyttövarmuutta, oikean pulssienergia-alueen ymmärtäminen ja valitseminen on ratkaisevan tärkeää järjestelmän tehokkuuden ja arvon maksimoimiseksi.
Jos sinä'Etsitkö tehokkaita Er:Glass-lasereitä? Ota rohkeasti yhteyttä. Tarjoamme laajan valikoiman malleja, joiden pulssienergia-arvot vaihtelevat 0,1 mJ:sta yli 30 mJ:iin. Ne sopivat laajaan valikoimaan sovelluksia laseretäisyysmittauksissa, LiDAR-tekniikassa ja kohteiden nimeämisessä.
Julkaisuaika: 28.7.2025