कॉम्पैक्ट रेंजफाइंडिंग सिस्टम के लिए 100μJ 10Hz 1535nm अर्बियम ग्लास लेजर

100μJ 1535nm एर लेजरएक कॉम्पैक्ट स्पंदित लेजर स्रोत के लिए डिज़ाइन किया गया हैओईएम लेजर रेंजफाइंडर, कॉम्पैक्ट इलेक्ट्रो{{0}ऑप्टिकल रेंजिंग सिस्टम, और कम{{1}पीआरएफ समय{{2}का {{3}उड़ान अनुप्रयोग. पर संचालन4ns पल्स चौड़ाई के साथ 10Hz, यह उन प्रणालियों के लिए एक मध्यम एकल {{0}पल्स ऊर्जा स्तर प्रदान करता है जिन्हें 20–40μJ उच्च {{4}पुनरावृत्ति {{5}दर स्रोतों की तुलना में अधिक संचारण {{1}पार्श्व मार्जिन की आवश्यकता होती है, लेकिन 200-500μJ लेजर आर्किटेक्चर के उच्च ऊर्जा बजट की आवश्यकता नहीं होती है।

के साथ21 × 8 × 7 मिमी पैकेज और 8 ग्राम वजन, मॉड्यूल SWaP - विवश डिजाइनों के लिए उपयुक्त है जहां लेजर को ड्राइवर, कोलिमेशन ऑप्टिक्स, रिसीवर, डिटेक्टर और टाइमिंग इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ सीमित स्थान साझा करना होगा। इसलिए 100μJ ऑपरेटिंग बिंदु को कॉम्पैक्ट रेंजिंग सिस्टम के लिए एक व्यावहारिक मध्य मैदान के रूप में सबसे अच्छा समझा जाता है, जिसके लिए ट्रांसमीटर को निर्दिष्ट किए बिना पर्याप्त पल्स ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

कॉम्पैक्ट 1535 एनएम लेजर रेंजफाइंडर डिजाइन करते समय, लेजर ट्रांसमीटर का चयन हमेशा अधिकतम पल्स ऊर्जा का पीछा करने के बारे में नहीं होता है। एक बार जब आपका ऑप्टिकल लिंक बजट लक्ष्य सीमा और वास्तविक-विश्व लक्ष्य परावर्तन स्थितियों को संतुष्ट करता है, तो पल्स ऊर्जा को क्रैंक करने से अतिरिक्त विद्युत भार, गर्मी अपव्यय चुनौतियां और यांत्रिक तनाव आता है जो आपके समग्र सिस्टम पर बोझ डालता है।

100μJ 1535nm एर:ग्लास लेजर सिस्टम इंजीनियरों के लिए एक व्यावहारिक अच्छा स्थान है। यह आम 20‑40μJ उच्च‑PRF लेजर स्रोतों की तुलना में काफी अधिक एकल-पल्स ऊर्जा प्रदान करता है, फिर भी 200‑500μJ रेंजफाइंडर लेजर समाधान के लिए आवश्यक भारी, संसाधन‑भारी हार्डवेयर से बचाता है। OEM एकीकरण टीमों के लिए, यह 100μJ आउटपुट एक महत्वपूर्ण स्थान भरता है: यह आकार, वजन, ड्राइवर आउटपुट और उपलब्ध थर्मल बजट पर कठोर सीमाओं का सम्मान करते हुए अतिरिक्त ट्रांसमिट-साइड सिग्नल मार्जिन जोड़ता है।

4ns पल्स चौड़ाई के साथ 100μJ पल्स ऊर्जा पर चलने वाला, यह एर्बियम-ग्लास लेजर लगभग 25 किलोवाट शिखर ऑप्टिकल पावर प्राप्त करता है। इसकी संकीर्ण नैनोसेकंड पल्स प्रोफ़ाइल उड़ान के स्पंदित समय में बिल्कुल फिट बैठती है। लेजर उच्च औसत पावर ड्रॉ पर भरोसा किए बिना, दूरी की गणना के लिए तेज, अच्छी तरह से परिभाषित ऑप्टिकल रिटर्न इवेंट उत्पन्न करता है।

इसका मूल मूल्य केवल कच्ची उत्पादन शक्ति में निहित नहीं है। ट्रांसमीटर हार्डवेयर को कॉम्पैक्ट और प्रबंधनीय बनाए रखते हुए वास्तविक लाभ सार्थक एकल-पल्स ऊर्जा को बढ़ावा देना है। 40μJ लेजर के आसपास निर्मित कई कॉम्पैक्ट रेंजिंग सिस्टम तंग सिग्नल मार्जिन के साथ काम करते हैं, जबकि 200μJ या उससे ऊपर सीधे जाने से अनावश्यक ओवर-इंजीनियरिंग पैदा होती है। इन परिदृश्यों में, एक 10Hz 100μJ लेजर पल्स ऊर्जा प्रदर्शन और कुल सिस्टम एकीकरण लागत के बीच एक संतुलित समझौता करता है।

यह प्रदर्शन प्रोफ़ाइल विशेष रूप से कॉम्पैक्ट लेजर रेंजफाइंडर इकाइयों, पोर्टेबल ईओ रेंजिंग गियर, यूएवी-बोर्न रेंजिंग पेलोड और कम-पीआरएफ 1535 एनएम टाइम-ऑफ-फ्लाइट सिस्टम के लिए अच्छी तरह से फिट बैठती है। इन अनुप्रयोगों के लिए, SWaP (आकार, वजन और शक्ति) बाधाएं शुद्ध ऑप्टिकल आउटपुट प्रदर्शन के लगभग बराबर वजन रखती हैं।

100μJ सही ऊर्जा स्तर है या नहीं, यह हमेशा पूर्ण-सिस्टम स्तर के विश्लेषण पर निर्भर करता है। लक्ष्य परावर्तनशीलता, प्रभावी ऑपरेटिंग रेंज, बीम विचलन, ट्रांसमिट ऑप्टिक्स दक्षता, रिसीवर एपर्चर आकार, InGaAs डिटेक्टर संवेदनशीलता, वायुमंडलीय क्षीणन, और ऑनबोर्ड सिग्नल प्रोसेसिंग क्षमता सभी आपके अंतिम ऑप्टिकल लिंक बजट को आकार देते हैं।

यही कारण है कि 100μJ 1535nm एर: ग्लास लेजर को एक जानबूझकर सिस्टम-स्तरीय इंजीनियरिंग निर्णय के रूप में माना जाना चाहिए, न कि पल्स-ऊर्जा उत्पाद चार्ट पर केवल एक अन्य डेटा बिंदु के रूप में। यह लेजर ट्रांसमीटर को अधिक निर्दिष्ट किए बिना, विश्वसनीय लेजर रेंजिंग प्रदर्शन को लक्षित करने वाली परियोजनाओं के लिए चमकता है।

≈25 किलोवाट परिकलित पीक ऑप्टिकल पावर

100μJ पल्स ऊर्जा और 4ns पल्स चौड़ाई के साथ जोड़ा गया, यह 1535nm एर: ग्लास लेजर लगभग 25 किलोवाट की गणना की गई पीक ऑप्टिकल पावर प्रदान करता है।

कॉम्पैक्ट लेजर रेंजिंग हार्डवेयर के लिए, यह टाइट नैनोसेकंड-चौड़ाई वाली पल्स उच्च औसत बिजली खपत पर निर्भर होने के बजाय, बहुत कम उत्सर्जन विंडो के भीतर ऑप्टिकल आउटपुट को केंद्रित करती है। उड़ान के समय के सेटअप के भीतर, यह एक अच्छी तरह से परिभाषित ट्रांसमिट पल्स उत्पन्न करता है, जो रिसीवर सर्किट और टाइमिंग हार्डवेयर के साथ संरेखित और सिंक करने में आसान होता है।

100μJ आउटपुट स्तर की वास्तविक-विश्व योग्यता केवल उच्च शिखर-शक्ति के आंकड़े से कहीं अधिक है। यह विशिष्ट दसियों माइक्रोजूल उच्च-पीआरएफ लेजर स्रोतों की तुलना में अधिक एकल-पल्स ऊर्जा प्रदान करता है, फिर भी 200-500μJ रेंजफाइंडर लेजर द्वारा कब्जाए गए ऊर्जा ब्रैकेट के नीचे अच्छी तरह से रहता है।

नोट: परिकलित शिखर शक्ति नाममात्र पल्स-ऊर्जा को पल्स चौड़ाई से विभाजित करके प्राप्त होती है। वास्तविक-विश्व शिखर प्रदर्शन वास्तविक मापा अस्थायी पल्स प्रोफ़ाइल के अधीन है।

100μJ / 10Hz लो‑PRF रेंजिंग आर्किटेक्चर

10Hz ऑपरेटिंग बिंदु पर 100μJ कम-पल्स-पुनरावृत्ति-दर वाले अनुप्रयोगों को लक्षित करता है, जहां प्रति शॉट मजबूत ऊर्जा प्रत्येक सेकंड में हजारों पल्स उत्पन्न करने से अधिक मायने रखती है।

10 हर्ट्ज पुनरावृत्ति दर पर चलने वाला, यह लेजर कॉम्पैक्ट लेजर रेंजफाइंडर, कम-पीआरएफ समय-की-उड़ान इकाइयों और पोर्टेबल ईओ रेंजिंग उपकरणों में फिट बैठता है। ये प्लेटफ़ॉर्म निरंतर उच्च गति स्कैनिंग फ़ंक्शंस के बजाय अलग-अलग दूरी माप घटनाओं पर भरोसा करते हैं।

जब 20μJ / 2 kHz उच्च PRF लेजर मॉड्यूल के खिलाफ स्टैक किया जाता है, तो यह डिज़ाइन मजबूत व्यक्तिगत संचारित दालों को प्राथमिकता देता है। 300‑500μJ लेजर स्रोतों की तुलना में, यह बहुत अधिक पल्स‑ऊर्जा वर्ग में जाने से बचाता है जो अतिरिक्त सिस्टम ओवरहेड लाता है।

यह 100μJ 1535nm एर:ग्लास लेजर को एक व्यावहारिक मध्यवर्ती-ग्रेड ट्रांसमीटर के रूप में रखता है। यह उन परियोजनाओं के लिए काम करता है जिनका ऑप्टिकल लिंक बजट मानक उच्च-पीआरएफ माइक्रोजूल-क्लास लेजर की पेशकश से अधिक है, जबकि पूर्ण-पैमाने पर कई-सौ-माइक्रोजूल आउटपुट ओवर-इंजीनियरिंग का प्रतिनिधित्व करेंगे।

21 × 8 × 7 मिमी / 8 ग्राम SWaP-अनुकूलित पैकेज

लगभग 8 ग्राम वजन के साथ केवल 21 × 8 × 7 मिमी मापने वाला, यह लेजर मॉड्यूल सख्त आकार-वजन-शक्ति (एसडब्ल्यूएपी) सीमाओं के साथ डिजाइन में फिट बैठता है।

किसी भी कॉम्पैक्ट रेंजफाइंडर इकाई के अंदर, लेजर सिर्फ एक बिल्डिंग ब्लॉक है। डिजाइनरों को कई उप-घटकों के लिए भौतिक स्थान की भी आवश्यकता होती है:

• स्पंदित लेजर ड्राइवर सर्किट
• संचारण और समामेलन प्रकाशिकी
• रिसीवर ऑप्टिकल असेंबली
• InGaAs फोटोडिटेक्टर
• समय और सिग्नल-प्रोसेसिंग इलेक्ट्रॉनिक्स

लेजर स्रोत को छोटा और हल्का रखने से ओईएम इंजीनियरों को अधिक लेआउट स्वतंत्रता मिलती है। यह हैंडहेल्ड रेंजफाइंडर, यूएवी ईओ पेलोड, मिनी सेंसिंग असेंबली और अन्य एम्बेडेड 1535 एनएम टाइम-ऑफ-फ्लाइट रेंजिंग सिस्टम के अंदर घटक व्यवस्था को सरल बनाता है।

इसका इंजीनियरिंग मूल्य केवल छोटे भौतिक आयामों से कहीं अधिक है। यह डेवलपर्स को समग्र सिस्टम SWaP बजट का बहुत अधिक हिस्सा खर्च किए बिना, सीमित यांत्रिक आवासों में एक मध्यम-ऊर्जा 100μJ लेजर ट्रांसमीटर को एकीकृत करने की सुविधा देता है।

-40 डिग्री से +65 डिग्री वाइड ऑपरेटिंग तापमान रेंज

-40 डिग्री से लेकर +65 डिग्री परिवेश के कामकाजी तापमान के लिए रेटेड, यह लेजर मॉड्यूल जलवायु-नियंत्रित प्रयोगशाला वातावरण के बाहर तैनाती का समर्थन करता है।

यह विशेषता आउटडोर लेजर रेंजफाइंडर, वाहन-जनित ईओ गियर, यूएवी पेलोड और फील्ड-पोर्टेबल रेंजिंग उपकरणों के लिए महत्वपूर्ण है। वास्तविक दुनिया के परिदृश्यों में, लेजर ट्रांसमीटरों को भंडारण, पावर-ऑन चक्र और निरंतर क्षेत्र संचालन के दौरान बड़े परिवेश के तापमान में उतार-चढ़ाव का सामना करना पड़ता है।

ओईएम सिस्टम एकीकरण के लिए, डिजाइनरों को लेजर ड्राइवर चयन, फिक्सचर माउंटिंग लेआउट, थर्मल चालन पथ और परिचालन कर्तव्य चक्र के साथ-साथ इस तापमान रेटिंग का मूल्यांकन करना चाहिए। एक व्यापक तापमान विनिर्देश पूर्ण तापमान स्पेक्ट्रम के प्रत्येक बिंदु पर समान लेजर आउटपुट प्रदर्शन या सेवा जीवन की गारंटी नहीं देता है।

अधिकतम या न्यूनतम तापमान सीमाओं के करीब चलने वाले उपकरणों के लिए, विश्वसनीय रेंजिंग समाधान को अंतिम रूप देने के लिए विचारशील थर्मल डिजाइन और पूर्ण-सिस्टम सत्यापन आवश्यक कदम हैं।

कॉम्पैक्ट 1535एनएम लेज़र रेंजफाइंडर के डिज़ाइन में, अल्ट्रा{1}हाई पल्स एनर्जी लेज़रों का चयन करना शायद ही कभी एक {{2}आकार{{3}सभी के लिए फिट बैठता है{{4}इष्टतम समाधान होता है। एक बार जब लेजर ट्रांसमीटर सिस्टम लिंक बजट, पता लगाने की दूरी और लक्ष्य पर्यावरण आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए पर्याप्त शक्ति प्रदान करता है, तो 100μJ से 200-500μJ तक अपग्रेड करने से न्यूनतम प्रदर्शन लाभ होता है। इसके बजाय, यह लेजर ड्राइव सर्किट, थर्मल प्रबंधन सिस्टम, आंतरिक पैकेजिंग स्थान और समग्र बिजली आवंटन पर अतिरिक्त दबाव डालता है, जिससे अनावश्यक सिस्टम बोझ पैदा होता है।

100μJ 1535nm एर:ग्लास लेजर एक लक्षित मध्य स्तर के समाधान के रूप में कार्य करता है। यह कम {{4}ऊर्जा उच्च{{5}पीआरएफ लेजर स्रोतों और उच्च {{6}शक्ति 200-500μJ रेंजफाइंडर लेजर के बीच प्रदर्शन अंतर को पूरी तरह से पाटता है। यह इंजीनियरिंग परिदृश्यों के लिए आदर्श विकल्प है जो उन्नत एकल पल्स ऊर्जा की मांग करते हैं लेकिन उच्च ऊर्जा लेजर मॉड्यूल के अत्यधिक सिग्नल मार्जिन की आवश्यकता नहीं होती है।

जब लिंक बजट पहले से ही पर्याप्त हो तो 100μJ चुनें

लेज़र मॉडल चयन का मुख्य सिद्धांत लेज़र प्रदर्शन को वास्तविक सिस्टम आवश्यकताओं से मेल कराना है। डिजाइनरों को पहले यह सत्यापित करना चाहिए कि क्या 100μJ पल्स ऊर्जा संपूर्ण रेंजिंग सिस्टम की लक्ष्य पहचान सीमा और कामकाजी परिस्थितियों को पूरी तरह से पूरा कर सकती है या नहीं।

एक पूर्ण ऑप्टिकल लिंक बजट मूल्यांकन में कई प्रमुख कारक शामिल होते हैं: लक्ष्य सतह परावर्तन, लेजर बीम विचलन, ट्रांसमीटर ऑप्टिकल दक्षता, रिसीवर एपर्चर आकार, InGaAs डिटेक्टर संवेदनशीलता, वायुमंडलीय प्रकाश संचरण दक्षता, और सिस्टम सिग्नल प्रसंस्करण लाभ। यदि इन मापदंडों का संयोजन अलग-अलग कार्यों के लिए स्थिर और पर्याप्त ऑपरेटिंग मार्जिन प्रदान करता है, तो उच्च पल्स ऊर्जा का पीछा करने से ट्रांसमीटर केवल विनिर्देशन और अनावश्यक प्रदर्शन को बढ़ावा देगा।

ऐसे पारंपरिक अनुप्रयोग परिदृश्यों में, 100μJ / 10Hz कम {{2}PRF लेजर कॉम्पैक्ट OEM लेजर रेंजफाइंडर एकीकरण के लिए अत्यधिक संतुलित, लागत {3}प्रभावी समाधान प्रदान करता है।

जब SWaP अधिकतम पल्स ऊर्जा से अधिक महत्वपूर्ण हो तो 100μJ चुनें

उच्च {{0}ऊर्जा 200-500μJ 1535nm लेजर मॉड्यूल अंतर्निहित डिज़ाइन ट्रेडऑफ़ के साथ आते हैं, जिसमें उच्च ड्राइविंग वर्तमान मांग, अधिक थर्मल अपव्यय दबाव और बड़े पैकेजिंग आयाम शामिल हैं। ये सीमाएँ लघु ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों में विशेष रूप से प्रमुख हैं।

हैंडहेल्ड लेजर रेंजफाइंडर, यूएवी ईओ पेलोड और कॉम्पैक्ट पोर्टेबल ईओ रेंजिंग उपकरण में बेहद सीमित आंतरिक स्थान होता है। लेज़र मॉड्यूल को सह-अस्तित्व में होना चाहिए और लेज़र ड्राइवर, कोलिमेशन ऑप्टिक्स, रिसीविंग ऑप्टिकल असेंबली, फोटोडिटेक्टर और टाइमिंग कंट्रोल सर्किट के साथ मिलकर काम करना चाहिए।

लघु 21 × 8 × 7 मिमी पदचिह्न और अल्ट्रा {{3} हल्के 8 ग्राम वजन का दावा करते हुए, 100μJ लेजर मॉड्यूल इंजीनियरों को एक सुव्यवस्थित, कॉम्पैक्ट ट्रांसमीटर संरचना बनाए रखने में मदद करता है। उत्पाद डिज़ाइन के लिए जहां आकार, वजन और शक्ति (एसडब्ल्यूएपी) की बाधाएं और एकीकरण सादगी चरम शिखर प्रदर्शन पर प्राथमिकता लेती है, यह लेजर कहीं अधिक उचित इंजीनियरिंग व्यापार छूट प्रदान करता है।

जब एप्लिकेशन को अधिकतम रेंजिंग मार्जिन की आवश्यकता न हो तो 100μJ चुनें

उच्च {{0}ऊर्जा 200-500μJ एर: ग्लास लेज़र केवल कठोर, उच्च {{3}मांग वाले परिदृश्यों में उत्कृष्टता प्राप्त करते हैं, जिनके लिए अल्ट्रा{4}बड़े सिस्टम मार्जिन की आवश्यकता होती है। विशिष्ट मांग वाली कामकाजी परिस्थितियों में अल्ट्रा {{6}लंबी-दूरी, कम{8}परावर्तन लक्ष्य का पता लगाना, लघु प्राप्त करने वाले एपर्चर, उच्च ऑप्टिकल सिस्टम हानि, गंभीर वायुमंडलीय क्षीणन, और कम{9}}संवेदनशीलता रिसीवर मॉड्यूल शामिल हैं।

इन चरम स्थितियों के बिना अधिकांश पारंपरिक नागरिक और औद्योगिक परिदृश्यों के लिए, 200μJ+ लेजर द्वारा लाई गई अतिरिक्त पल्स ऊर्जा पूरी तरह से अनावश्यक है। 100μJ 1535nm लेजर सटीक रूप से मध्यम प्रदर्शन वाले सिस्टम के लिए बाजार के अंतर को भरता है, उच्च ऊर्जा लेजर आर्किटेक्चर की इंजीनियरिंग के बिना कम ऊर्जा लेजर स्रोतों से प्रभावी प्रदर्शन उन्नयन को सक्षम करता है।

उपलब्ध उच्चतम पल्स ऊर्जा को ही क्यों न चुनें?

लेजर मॉडल का चयन अधिकतम मापदंडों की सरल खोज के बजाय एक व्यवस्थित इंजीनियरिंग निर्णय है। उच्च पल्स ऊर्जा वास्तव में ट्रांसमीटर साइड सिग्नल मार्जिन में सुधार कर सकती है, लेकिन यह अतिरिक्त सिस्टम लागतों की एक श्रृंखला भी लाती है।

इंजीनियरों को आवश्यक ड्राइव करंट, विद्युत पल्स परिचालन की स्थिति, दीर्घकालिक थर्मल लोड, पैकेजिंग वॉल्यूम, ऑप्टिकल संरेखण कठिनाई, समग्र खरीद लागत और सिस्टम बिजली की खपत सहित सहायक संकेतकों का व्यापक मूल्यांकन करने की आवश्यकता है।

यदि मौजूदा रिसीवर सिस्टम और ऑप्टिकल पथ डिज़ाइन 100μJ पल्स ऊर्जा पर मानक सटीकता और दूरी की आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं, तो उच्च -ऊर्जा लेजर वास्तविक मूल्य नहीं लाएंगे। उचित रूप से मिलान किया गया 100μJ 1535nm लेजर मॉड्यूल दैनिक कामकाजी परिस्थितियों के लिए विश्वसनीय प्रदर्शन सुनिश्चित करते हुए अनावश्यक सिस्टम ओवरहेड को प्रभावी ढंग से समाप्त करता है।

100μJ बनाम 200-500μJ: व्यावहारिक चयन तर्क

1535एनएम एर:ग्लास लेजर के तीन ऊर्जा स्तर ओईएम सिस्टम एकीकरण के लिए स्पष्ट लक्षित स्थिति के साथ, विभेदित अनुप्रयोग परिदृश्यों के अनुरूप हैं:

यह स्पष्ट करना महत्वपूर्ण है कि 100μJ लेज़र 400-500μJ उच्च -ऊर्जा लेज़रों का डाउनग्रेडेड विकल्प नहीं है। यह उन प्रणालियों के लिए तैयार किया गया एक स्वतंत्र, अनुकूलित डिज़ाइन समाधान है जो चरम ट्रांसमीटर आउटपुट मापदंडों पर मध्यम पल्स ऊर्जा, लघु एकीकरण और पूर्ण सिस्टम संचालन दक्षता को प्राथमिकता देता है।

ओईएम डिजाइनरों और उपकरण डेवलपर्स के लिए, मुख्य चयन मानक अधिकतम प्राप्त करने योग्य पल्स ऊर्जा का पीछा नहीं कर रहा है, बल्कि वास्तविक ऑपरेटिंग वातावरण और रेंजिंग सिस्टम के प्रदर्शन संकेतकों के आधार पर सबसे मेल खाने वाले लेजर ऊर्जा स्तर का चयन कर रहा है।

100μJ 10Hz 1535nm एर:ग्लास लेजरउन रेंजिंग प्रणालियों के लिए सबसे उपयुक्त है जिन्हें मध्यम एकल -पल्स ऊर्जा, कम पुनरावृत्ति दर और एक छोटे ट्रांसमीटर पदचिह्न की आवश्यकता होती है। उच्च आवृत्ति स्कैनिंग या अधिकतम पल्स ऊर्जा को लक्षित करने के बजाय, यह कॉन्फ़िगरेशन उन अनुप्रयोगों में फिट बैठता है जहांकॉम्पैक्ट एकीकरण और पर्याप्त रेंजिंग ऊर्जासिस्टम स्तर पर संतुलित करने की आवश्यकता है।

कॉम्पैक्ट लेजर रेंजफाइंडर

100μJ 1535nm लेजरउड़ान माप के स्पंदित समय{{0}के आधार पर कॉम्पैक्ट ओईएम लेजर रेंजफाइंडर के लिए एक व्यावहारिक ट्रांसमीटर स्रोत है।

इसका100μJ पल्स ऊर्जा और 4ns पल्स चौड़ाईरेंजिंग के लिए एक संक्षिप्त, अच्छी तरह से परिभाषित ऑप्टिकल पल्स प्रदान करें, जबकि10Hz पुनरावृत्ति दरउन प्रणालियों के लिए उपयुक्त है जो उच्च {{0}आवृत्ति स्कैनिंग के बजाय अलग-अलग दूरी माप करते हैं।

यह मॉड्यूल को अनुप्रयोगों के लिए प्रासंगिक बनाता है जैसे:

• हैंडहेल्ड लेजर रेंजफाइंडर;
• कॉम्पैक्ट अवलोकन और रेंजिंग उपकरण;
• पोर्टेबल इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल उपकरण;
• एम्बेडेड ओईएम दूरी-माप मॉड्यूल।

एक कॉम्पैक्ट रेंजफाइंडर के लिए, लेजर को ड्राइवर के साथ मिलकर काम करना चाहिए, प्रकाशिकी संचारित करना, एपर्चर प्राप्त करना, InGaAs डिटेक्टर और टाइमिंग इलेक्ट्रॉनिक्स।21 × 8 × 7 मिमी पैकेज और 8 ग्राम वजनइन अतिरिक्त उपप्रणालियों के लिए जगह छोड़ते समय ट्रांसमीटर को आवंटित यांत्रिक स्थान को कम करने में मदद करें।

100μJ ऊर्जा स्तर विशेष रूप से तब उपयोगी होता है जब दसियों -माइक्रोजूल स्रोत पर्याप्त सिस्टम मार्जिन प्रदान नहीं करता है, लेकिन 200-500μJ ट्रांसमीटर पर जाने से रेंजिंग आर्किटेक्चर निर्दिष्ट हो जाएगा।

यूएवी/पोर्टेबल ईओ रेंजिंग पेलोड

जब लेजर स्रोत को एकीकृत किया जाता है तो आकार और वजन महत्वपूर्ण हो जाता हैयूएवी इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल पेलोड या पोर्टेबल ईओ रेंजिंग सिस्टम.

पर21 × 8 × 7 मिमी और 8 ग्राम, 100μJ एर: ग्लास लेजर समग्र पेलोड का केवल एक छोटा सा हिस्सा लेता है, जिससे उपलब्ध SWaP बजट का अधिक हिस्सा सौंपा जा सकता है:

• किरण संरेखण और संचारण प्रकाशिकी;
• प्रकाशिकी प्राप्त करना;
• InGaAs का पता लगाना;
• जिम्बल या स्थिरीकरण हार्डवेयर;
• इलेक्ट्रॉनिक्स को नियंत्रित करें;
• संकेत आगे बढ़ाना।

1535एनएम तरंगदैर्घ्यइसे आम तौर पर आंखों के लिए सुरक्षित रेंज वाले आर्किटेक्चर के लिए चुना जाता है, जबकि 100μJ / 10Hz पल्स प्रारूप उन अनुप्रयोगों के लिए बेहतर अनुकूल है, जिन्हें सघन, उच्च {4}पीआरएफ बिंदु अधिग्रहण के बजाय नियंत्रित, कम आवृत्ति दूरी माप की आवश्यकता होती है।

यूएवी और पोर्टेबल ईओ प्लेटफार्मों के लिए, यह बीच में एक उपयोगी संतुलन प्रदान कर सकता हैऊर्जा और ट्रांसमीटर आकार को लेकर एकल-पल्स, खासकर जब पेलोड द्रव्यमान और आंतरिक स्थापना स्थान सीमित हो।

अंतिम उपयुक्तता का मूल्यांकन अभी भी आवश्यक सीमा, लक्ष्य परावर्तन, रिसीवर संवेदनशीलता, बीम विचलन और संपूर्ण पेलोड के ऑप्टिकल ट्रांसमिशन के आधार पर किया जाना चाहिए।

फ़्लाइट रेंजिंग का कम-पीआरएफ समय{{1}का -

100μJ / 10Hz 1535nm स्पंदित लेजरयह कम {{0}पीआरएफ समय{{1}की {{2}उड़ान रेंज वाले आर्किटेक्चर के लिए भी उपयुक्त है जहां सिस्टम को व्यक्तिगत माप घटनाओं के आसपास डिज़ाइन किया गया है।

एक विशिष्ट टीओएफ प्रणाली में, लेजर लक्ष्य की ओर एक छोटी पल्स उत्सर्जित करता है। रिसीवर प्रतिबिंबित रिटर्न का पता लगाता है, और टाइमिंग इलेक्ट्रॉनिक्स ट्रांसमिशन और रिसेप्शन के बीच प्रसार विलंब का निर्धारण करता है।

बुनियादी संबंध है:

दूरी=(प्रकाश की गति × उड़ान का समय) / 2

के साथ4ns पल्स चौड़ाई और 10Hz पुनरावृत्ति दर, यह लेज़र उन प्रणालियों के लिए तैनात किया गया है जो प्रति सेकंड हजारों ट्रांसमिशन घटनाओं के बजाय नियंत्रित नैनोसेकंड ट्रांसमिट पल्स और प्रति माप पर्याप्त ऊर्जा को प्राथमिकता देते हैं।

विशिष्ट डिज़ाइन परिदृश्यों में शामिल हो सकते हैं:

• कम -आवृत्ति लेजर रेंजफाइंडिंग;
• लक्ष्य दूरी माप;
• कॉम्पैक्ट ईओ अवलोकन प्रणाली;

समय-समय पर दूरी अद्यतन की आवश्यकता वाले एम्बेडेड रेंजिंग सबसिस्टम।

यह बार-बार नमूने लेने या तेज़ LiDAR अधिग्रहण के लिए उपयोग किए जाने वाले उच्च - PRF 1535nm लेज़रों से एक महत्वपूर्ण अंतर है।100μJ एर:ग्लास लेजरजहां सिस्टम की आवश्यकता है वहां बेहतर स्थिति हैएक कॉम्पैक्ट ट्रांसमीटर आर्किटेक्चर के भीतर कम, उच्च -ऊर्जा रेंज वाली दालें.

100μJ 10Hz 1535nm एर:ग्लास लेजरसंपूर्ण लेजर रेंजिंग आर्किटेक्चर का केवल एक हिस्सा है। ओईएम रेंजफाइंडर में, वास्तविक प्रदर्शन इस बात पर निर्भर करता है कि लेजर स्रोत इसके साथ कैसे काम करता हैस्पंदित ड्राइवर, ट्रांसमिटिंग ऑप्टिक्स, रिसीविंग ऑप्टिक्स, InGaAs डिटेक्टर, टाइमिंग इलेक्ट्रॉनिक्स और सिग्नल प्रोसेसिंग चेन.

एक विशिष्ट कॉम्पैक्ट रेंजिंग पथ को इस प्रकार दर्शाया जा सकता है:

100μJ 1535nm लेजर → स्पंदित लेजर ड्राइवर → ट्रांसमिटिंग ऑप्टिक्स → टारगेट → रिसीविंग ऑप्टिक्स → InGaAs डिटेक्टर → टाइमिंग इलेक्ट्रॉनिक्स → डिस्टेंस आउटपुट

100μJ 1535nm एर:ग्लास लेजर स्रोत

लेज़र रेंजिंग सिस्टम के लिए ऑप्टिकल ट्रांसमिट पल्स प्रदान करता है। साथ100μJ पल्स ऊर्जा, 4ns पल्स चौड़ाई, और 10Hz पुनरावृत्ति दर, इसे कॉम्पैक्ट कम {{0}PRF रेंजफाइंडर के लिए तैनात किया गया है, जिन्हें उच्च {{1}आवृत्ति माइक्रोजूल - स्तर के स्रोतों की तुलना में प्रति पल्स अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

लेज़र का चयन सिस्टम लिंक बजट के साथ किया जाना चाहिए, जिसमें आवश्यक दूरी, लक्ष्य परावर्तन, बीम विचलन, ऑप्टिकल ट्रांसमिशन, रिसीविंग एपर्चर और डिटेक्टर संवेदनशीलता शामिल है।

स्पंदित लेजर चालक

लेजर ड्राइवर1535एनएम एर:ग्लास लेजर को संचालित करने के लिए आवश्यक विद्युत पल्स की आपूर्ति करता है और प्रत्येक संचारित घटना के समय को नियंत्रित करता है।

OEM एकीकरण के लिए, ड्राइवर डिज़ाइन को इस पर विचार करना चाहिए:

• आवश्यक ड्राइव वोल्टेज और पीक करंट;
• ड्राइव पल्स चौड़ाई;
• ट्रिगर टाइमिंग;
• वर्तमान स्थिरता;
• पुनरावृत्ति दर;
• थर्मल व्यवहार.

एक उचित रूप से मिलान किया गया ड्राइवर न केवल आवश्यक लेजर आउटपुट प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है, बल्कि दोहराए जाने योग्य पल्स व्यवहार को बनाए रखने और लेजर मॉड्यूल पर अनावश्यक विद्युत तनाव से बचने के लिए भी महत्वपूर्ण है।

संचारण और संरेखण प्रकाशिकी

लेज़र पल्स उत्पन्न होने के बाद,संचारण प्रकाशिकीकिरण को आकार दें और लक्ष्य की ओर निर्देशित करें।

सिस्टम डिज़ाइन के आधार पर, इस चरण में बीम व्यास, विचलन और सुदूर क्षेत्र स्पॉट आकार को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले कोलिमेशन या बीम {{0}विस्तार प्रकाशिकी शामिल हो सकते हैं।

एक कॉम्पैक्ट लेजर रेंजफाइंडर के लिए, ऑप्टिकल दक्षता मायने रखती है क्योंकि संचारण पथ में कोई भी नुकसान लक्ष्य तक पहुंचने वाली मूल 100μJ पल्स ऊर्जा की मात्रा को कम कर देता है।

इसलिए ट्रांसमीटर का मूल्यांकन निम्नलिखित के संयोजन के रूप में किया जाना चाहिए:

लेजर आउटपुट + ऑप्टिकल ट्रांसमिशन + बीम डाइवर्जेंस + संरेखण

अकेले ऊर्जा को स्पंदित करने के बजाय।

लक्ष्य और वापसी संकेत

एक बार जब पल्स लक्ष्य तक पहुंच जाती है, तो संचरित ऊर्जा का केवल एक अंश रेंजफाइंडर की ओर वापस परावर्तित होता है।

रिटर्न सिग्नल की ताकत निम्नलिखित कारकों पर निर्भर करती है:

• लक्ष्य परावर्तनशीलता;
• लक्ष्य अभिविन्यास;
• दूरी लेकर;
• वायुमंडलीय संचरण;
• संचरित किरण विचलन;
• एपर्चर प्राप्त करना।

यही कारण है कि आवश्यक लेजर ऊर्जा को अकेले रेंज से निर्धारित नहीं किया जा सकता है। समान दूरी पर काम करने वाली दो प्रणालियों को बहुत अलग पल्स ऊर्जा की आवश्यकता हो सकती है क्योंकि लक्ष्य और रिसीवर की स्थिति अलग-अलग होती है।

प्रकाशिकी और InGaAs डिटेक्टर प्राप्त करना

प्रकाशिकी प्राप्त करनापरावर्तित 1535एनएम सिग्नल एकत्र करें और इसे एक उपयुक्त डिटेक्टर पर केंद्रित करें।

इस तरंग दैर्ध्य क्षेत्र के लिए,InGaAs फोटोडिटेक्टर या InGaAs APD-आधारित रिसीवरआमतौर पर 1535एनएम के आसपास उनकी वर्णक्रमीय प्रतिक्रिया के कारण माना जाता है।

रिसीवर का प्रदर्शन इस पर निर्भर करता है:

• एपर्चर आकार;
• देखने के क्षेत्र;
• ऑप्टिकल ट्रांसमिशन;
• डिटेक्टर संवेदनशीलता;
• शोर;
• बैंडविड्थ;
• संरेखण।

अधिक संवेदनशील रिसीवर या बड़ा रिसीविंग एपर्चर समान सिस्टम लेवल रेंजिंग मार्जिन प्राप्त करने के लिए आवश्यक ट्रांसमीटर ऊर्जा की मात्रा को कम कर सकता है।

यही एक कारण है100μJ लेजरस्वचालित रूप से 200-500μJ स्रोत पर जाने के बजाय एक अच्छी तरह से अनुकूलित कॉम्पैक्ट रेंजफाइंडर में एक व्यावहारिक समाधान हो सकता है।

समय इलेक्ट्रॉनिक्स और दूरी गणना

डिटेक्टर ऑप्टिकल रिटर्न को विद्युत सिग्नल में परिवर्तित करने के बाद, टाइमिंग इलेक्ट्रॉनिक्स प्रेषित और प्राप्त दालों के बीच देरी को मापता है।

उड़ान रेंजिंग आर्किटेक्चर के बुनियादी समय के लिए{{0}के लिए:

दूरी=(प्रकाश की गति × उड़ान का समय) / 2

अंतिम रेंजिंग प्रदर्शन अकेले लेजर पल्स चौड़ाई से अधिक पर निर्भर करता है। डिटेक्टर बैंडविड्थ, टाइमिंग रेजोल्यूशन, सिग्नल {{1} से {{2} शोर अनुपात, थ्रेशोल्डिंग विधि, और सिग्नल प्रसंस्करण एल्गोरिदम सभी माप सटीकता और पहचान विश्वसनीयता को प्रभावित कर सकते हैं।

एक के लिए10Hz 1535nm लेजर रेंजफाइंडर, सिस्टम को उच्च आवृत्ति पल्स अधिग्रहण के बजाय नियंत्रित व्यक्तिगत घटनाओं के आसपास डिज़ाइन किया जा सकता है।

सिस्टम-स्तरीय एकीकरण क्यों मायने रखता है

लेज़र रेंजफाइंडर डिज़ाइन में एक सामान्य गलती केवल पल्स ऊर्जा द्वारा ट्रांसमीटर का चयन करना है।

व्यवहार में, संपूर्ण ऑप्टिकल लिंक बजट अधिक महत्वपूर्ण है।

A 100μJ 1535nm एर:ग्लास लेजरजब सिस्टम संयोजित हो तो पर्याप्त हो सकता है:

• कुशल संचारण प्रकाशिकी;
• उपयुक्त किरण विचलन;
• पर्याप्त प्राप्त एपर्चर;
• एक संवेदनशील InGaAs डिटेक्टर;
• समय और सिग्नल प्रोसेसिंग को अच्छी तरह से डिज़ाइन किया गया है।

यदि रिसीवर या ऑप्टिकल पथ कम कुशल है, तो उच्च -ऊर्जा लेजर की आवश्यकता हो सकती है।

OEM परियोजनाओं के लिए, सही प्रश्न केवल यह नहीं है:

"क्या 100μJ पर्याप्त है?"

लेकिन:

"क्या 100μJ इस ट्रांसमीटर, रिसीवर, लक्ष्य और दूरी के संयोजन के लिए पर्याप्त है?"

वह सिस्टम स्तर का दृष्टिकोण ही एक कॉम्पैक्ट की अनुमति देता है100μJ / 10Hz 1535nm लेजरसंपूर्ण लेजर रेंजफाइंडर समाधान के भाग के रूप में उचित रूप से मूल्यांकन किया जाना है।

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