W zastosowaniach takich jak laserowy pomiar odległości, identyfikacja celów i LiDAR, lasery Er:Glass są powszechnie stosowane ze względu na bezpieczeństwo dla oczu i wysoką stabilność. Pod względem konfiguracji produktu, lasery te można podzielić na dwa typy w zależności od tego, czy posiadają funkcję rozszerzania wiązki: lasery zintegrowane z rozszerzaniem wiązki i lasery bez rozszerzania wiązki. Te dwa typy różnią się znacząco pod względem konstrukcji, wydajności i łatwości integracji.
1. Czym jest zintegrowany laser o rozszerzonej wiązce?
Zintegrowany laser z rozszerzoną wiązką to laser, który zawiera na wyjściu układ optyczny ekspandera wiązki. Struktura ta kolimuje lub rozszerza pierwotnie rozbieżną wiązkę laserową, poprawiając rozmiar plamki wiązki i rozkład energii na duże odległości.
Główne cechy obejmują:
- Skolimowana wiązka wyjściowa o mniejszym rozmiarze plamki przy dużym zasięgu
- Zintegrowana konstrukcja eliminująca potrzebę stosowania zewnętrznych rozszerzaczy belki
- Ulepszona integracja systemu i ogólna stabilność
2. Czym jest laser bez rozszerzenia wiązki?
Natomiast laser bez rozszerzenia wiązki nie zawiera wewnętrznego modułu optycznego rozszerzenia wiązki. Emituje on surową, rozbieżną wiązkę laserową i wymaga zewnętrznych elementów optycznych (takich jak ekspandery wiązki lub soczewki kolimacyjne) do kontrolowania średnicy wiązki.
Główne cechy obejmują:
- Bardziej kompaktowa konstrukcja modułu, idealna do środowisk o ograniczonej przestrzeni
- Większa elastyczność, pozwalająca użytkownikom na wybór niestandardowych konfiguracji optycznych
- Niższy koszt, odpowiedni do zastosowań, w których kształt wiązki na dużych odległościach nie ma większego znaczenia
3. Porównanie obu
①Rozbieżność wiązki
Zintegrowane lasery z rozszerzoną wiązką mają mniejszą rozbieżność wiązki (zwykle <1 mrad), podczas gdy lasery bez rozszerzonej wiązki mają większą rozbieżność (zwykle 2 mrad).–10 mradów).
②Kształt plamki wiązki
Lasery z rozszerzoną wiązką wytwarzają skolimowaną i stabilną plamkę, podczas gdy lasery bez rozszerzonej wiązki emitują bardziej rozbieżną wiązkę z nieregularną plamką na dużych odległościach.
③Łatwość instalacji i wyrównywania
Lasery z rozszerzoną wiązką są łatwiejsze w instalacji i regulacji, ponieważ nie wymagają zewnętrznego ekspandera. Natomiast lasery bez rozszerzonej wiązki wymagają dodatkowych elementów optycznych i bardziej złożonego ustawienia.
④Koszt
Lasery z rozszerzoną wiązką są stosunkowo droższe, natomiast lasery bez rozszerzonej wiązki są bardziej opłacalne.
⑤Rozmiar modułu
Moduły laserowe z rozszerzoną wiązką są nieco większe, natomiast moduły bez rozszerzonej wiązki są bardziej kompaktowe.
4. Porównanie scenariuszy aplikacji
①Zintegrowane lasery o rozszerzonej wiązce
- Systemy laserowego pomiaru odległości o dużym zasięgu (np. >3 km): Wiązka jest bardziej skoncentrowana, co zwiększa wykrywanie sygnału echa.
- Systemy laserowego wyznaczania celów: wymagają precyzyjnego i wyraźnego wyświetlania punktów na duże odległości.
- Zintegrowane platformy elektrooptyczne najwyższej klasy: wymagają stabilności strukturalnej i wysokiego poziomu integracji.
②Lasery bez rozszerzonej wiązki
- Moduły dalmierzy przenośnych: Wymagają kompaktowych rozmiarów i lekkiej konstrukcji, zwykle do użytku na krótkim dystansie (<500 m).
- Bezzałogowe statki powietrzne/robotyczne systemy omijania przeszkód: Środowiska o ograniczonej przestrzeni korzystają z możliwości elastycznego kształtowania wiązki.
- Projekty masowej produkcji, wymagające oszczędnego podejścia: takie jak dalmierze konsumenckie i kompaktowe moduły LiDAR.
5. Jak wybrać odpowiedni laser?
Przy wyborze lasera Er:Glass zalecamy użytkownikom uwzględnienie następujących czynników:
①Zasięg zastosowania: W przypadku zastosowań o dużym zasięgu preferowane są modele z rozszerzoną wiązką; w przypadku zastosowań o małym zasięgu wystarczające mogą być modele bez rozszerzonej wiązki.
②Złożoność integracji systemu: Jeśli możliwości regulacji optycznej są ograniczone, zaleca się stosowanie produktów zintegrowanych z rozszerzoną wiązką, aby ułatwić konfigurację.
③Wymagania dotyczące precyzji wiązki: W przypadku zastosowań wymagających wysokiej precyzji pomiarów zaleca się stosowanie laserów o niskiej rozbieżności wiązki.
④Rozmiar produktu i ograniczenia przestrzenne: W przypadku kompaktowych systemów często bardziej odpowiednie są konstrukcje bez rozszerzania belki.
6. Wnioski
Chociaż lasery Er:Glass z rozszerzoną wiązką i bez niej wykorzystują tę samą technologię emisji rdzenia, ich różne konfiguracje wyjścia optycznego prowadzą do zróżnicowanych charakterystyk wydajności i przydatności do konkretnych zastosowań. Zrozumienie zalet i kompromisów każdego typu pomaga użytkownikom podejmować mądrzejsze i bardziej efektywne decyzje projektowe oraz poprawia ogólną wydajność i stabilność systemu.
Nasza firma od dawna zajmuje się badaniami i rozwojem oraz dostosowywaniem produktów laserowych Er:Glass. Oferujemy szeroką gamę konfiguracji z rozszerzoną wiązką i bez niej, o różnych poziomach energii. Zachęcamy do kontaktu w celu uzyskania szczegółowych informacji technicznych i doradztwa w zakresie doboru dopasowanego do Państwa aplikacji.
Czas publikacji: 30 lipca 2025 r.