V oblasti laserového zaměřování, určování cílů a LiDAR se laserové vysílače Er:Glass staly široce používanými lasery v pevné fázi středního infračerveného záření díky své vynikající bezpečnosti pro zrak a kompaktnímu provedení. Mezi jejich výkonnostními parametry hraje klíčovou roli energie pulzu při určování detekční schopnosti, dosahu a celkové odezvy systému. Tento článek nabízí hloubkovou analýzu energie pulzu laserových vysílačů Er:Glass.
1. Co je pulzní energie?
Energie pulzu se vztahuje k množství energie emitované laserem v každém pulzu, obvykle měřené v milijoulech (mJ). Je to součin špičkového výkonu a doby trvání pulzu: E = Pvrchol×τKde: E je energie pulsu, Pvrchol je špičkový výkon,τ je šířka pulsu.
Pro typické Er:Glass lasery pracující na 1535 nm—vlnová délka v pásmu bezpečném pro oči třídy 1—vysoké energie pulzů lze dosáhnout při zachování bezpečnosti, což je činí obzvláště vhodnými pro přenosné a venkovní aplikace.
2. Rozsah pulsní energie Er:Glass laserů
V závislosti na konstrukci, způsobu pumpování a zamýšleném použití nabízejí komerční laserové vysílače Er:Glass energii jednoho pulzu v řádu desítek mikrojoulů (μJ) až několik desítek milijoulů (mJ).
Laserové vysílače Er:Glass používané v miniaturních zaměřovacích modulech mají obecně rozsah energie pulzů 0,1 až 1 mJ. Pro označovače cílů na velké vzdálenosti je obvykle potřeba 5 až 20 mJ, zatímco vojenské nebo průmyslové systémy mohou překročit 30 mJ a často využívají dvoutyčové nebo vícestupňové zesilovací struktury pro dosažení vyššího výkonu.
Vyšší energie pulzu obecně vede k lepšímu detekčnímu výkonu, zejména za náročných podmínek, jako jsou slabé odrazené signály nebo rušení prostředím na velké vzdálenosti.
3. Faktory ovlivňující energii pulzu
①Výkon zdroje čerpadla
Er:Skleněné lasery jsou obvykle buzeny laserovými diodami (LD) nebo zábleskovými lampami. LD nabízejí vyšší účinnost a kompaktnost, ale vyžadují přesné tepelné a budicí řízení obvodů.
2Koncentrace dopingu a délka tyčinky
Různé hostitelské materiály, jako je Er:YSGG nebo Er:Yb:Glass, se liší úrovní dopování a délkou zesílení, což má přímý vliv na kapacitu pro ukládání energie.
③Technologie Q-Switching
Pasivní Q-switching (např. s krystaly Cr:YAG) zjednodušuje strukturu, ale nabízí omezenou přesnost řízení. Aktivní Q-switching (např. s Pockelsovými články) poskytuje vyšší stabilitu a řízení energie.
4Tepelný management
Při vysokých energiích pulzů je pro zajištění stability výstupu a dlouhé životnosti nezbytný efektivní odvod tepla z laserové tyče a struktury zařízení.
4. Přizpůsobení energie pulzů scénářům aplikace
Výběr správného laserového vysílače Er:Glass do značné míry závisí na zamýšlené aplikaci. Níže uvádíme některé běžné případy použití a odpovídající doporučení ohledně energie pulzu:
①Ruční laserové dálkoměry
Vlastnosti: kompaktní, nízkopříkonová, vysokofrekvenční měření krátkého dosahu
Doporučená energie pulzu: 0,5–1 mJ
2Měření vzdálenosti bezpilotních letadel / vyhýbání se překážkám
Vlastnosti: střední až dlouhý dosah, rychlá odezva, nízká hmotnost
Doporučená energie pulzu: 1–5 mJ
③Vojenské označovatele cílů
Vlastnosti: vysoká penetrace, silná ochrana proti rušení, navádění na dlouhou vzdálenost
Doporučená energie pulzu: 10–30 mJ
4LiDAR systémy
Vlastnosti: vysoká opakovací frekvence, skenování nebo generování mračna bodů
Doporučená energie pulzu: 0,1–10 mJ
5. Trendy budoucnosti: Vysokoenergetické a kompaktní balení
S neustálým pokrokem v technologii dopování skla, strukturách čerpadel a tepelných materiálech se laserové vysílače Er:Glass vyvíjejí směrem ke kombinaci vysoké energie, vysoké opakovací frekvence a miniaturizace. Například systémy integrující vícestupňové zesílení s aktivním Q-spínaním nyní mohou dodat více než 30 mJ na pulz při zachování kompaktního tvaru.—ideální pro měření na velké vzdálenosti a vysoce spolehlivé obranné aplikace.
6. Závěr
Energie pulzů je klíčovým ukazatelem výkonu pro hodnocení a výběr laserových vysílačů z erbenového skla na základě požadavků aplikace. S neustálým vývojem laserových technologií mohou uživatelé dosáhnout vyššího energetického výkonu a většího dosahu v menších a energeticky úspornějších zařízeních. U systémů vyžadujících výkon s dlouhým dosahem, bezpečnost pro oči a provozní spolehlivost je pro maximalizaci účinnosti a hodnoty systému zásadní pochopení a výběr správného rozsahu energie pulzů.
Pokud vy'Hledáte vysoce výkonné laserové vysílače z Er:Glassu? Neváhejte nás kontaktovat. Nabízíme řadu modelů se specifikacemi energie pulzů od 0,1 mJ do více než 30 mJ, které jsou vhodné pro širokou škálu aplikací v laserovém zaměřování, LiDAR a určování cílů.
Čas zveřejnění: 28. července 2025