Entfernungsmessung-Laserquellen
Entfernungsmessung-Laserquellen: Aufgebaut um das Entfernungsbudget
Lumexis entwickelt kompakte 1535 nm Er:Glass-Laserquellen für gepulste Time-of-Flight-Entfernungsmessung, wobei die Quellenkonfigurationen um das Ziel, die Arbeitsdistanz, die Optik, das Timing, den Empfänger und die OEM-Integrationsgrenzen ausgewählt werden.

Bauen Sie den Sender um das erforderliche Entfernungsbudget auf – nicht nur um die Pulsenergie.
Lumexis entwickelt und fertigt kompakte 1535 nm Er:Glass-Laserquellen für gepulste Time-of-Flight-Entfernungsmessung (ToF). Das Portfolio umfasst 40 bis 500 µJ, 3–6 ns Pulsbreite und Konfigurationen von 1–10 Hz bis zu 1000 Hz, was Instrumententeams einen praktischen Ausgangspunkt für kompakte Entfernungsmessung, kameragestützte Messung, Feldinstrumente, wissenschaftliche Messung und OEM-optische Subsysteme bietet.
A 1535 nm Laserquelle für Laserentfernungsmessung sollte als ein Teil der Sender-zu-Empfänger-Verbindung ausgewählt werden. Diese Seite beginnt daher mit der Anwendungseignung und den genauen Quellenparametern und verbindet diese Werte dann mit Optik-, Timing-, Detektions- und Integrationsentscheidungen.
Um eine Quelle schnell abzugleichen, senden Sie uns sechs Eingaben:
- Zielmaterial, Größe, Winkel und erwartete Reflektivität;
- normale und maximale Arbeitsentfernung;
- erforderliche Mess- oder Aktualisierungsrate;
- Sendeapertur- und endgültige Strahldivergenzgrenzen;
- Quellengehäuse, Masse, Spannungs- und Temperaturgrenzen;
- Empfängerapertur, Detektortyp und Timing-Architektur.
Schnellster Weg: Senden Sie Ihr Entfernungsbudget und Ihre Integrationsgrenzen für eine Quellenempfehlung.
Beginnen Sie mit der Entfernungsmessungsanwendung

Anwendungseignung
Passen Sie die optische Quelle an die reale Messaufgabe an
Vier Anwendungen für 1535 nm Entfernungsmessung-Laserquellen: kompakte Entfernungsmessung, kameragestützte Messung, Feldinstrumente und wissenschaftliche Time-of-Flight-Systeme.
| Anwendung | Was die 1535 nm Quelle beiträgt | Was das fertige System hinzufügen muss | Starten Sie die RFQ mit |
|---|---|---|---|
| Kompakte optische Entfernungsmesser | Ein kurzer optischer Puls für direkte ToF-Messung | Quellentreiber, Sendeoptik, Empfänger, Timing-Elektronik, Gehäuse, Schnittstelle | Distanzbereich, Ziel, Apertur, Rate, Paket |
| Kameragestützte zivile Messung | Ein Entfernungskanal entlang einer kalibrierten Sichtlinie | Kamera-zu-Laser-Ausrichtung, Zielauswahl, Pose- oder Ausrichtungsdaten, Host-Verarbeitung | Kamera-Sichtfeld, Boresight, Zielgröße, Latenz |
| Handheld- und Feldinstrumente | Kompakte gepulste Emission für Vermessung, Anlageninspektion und wissenschaftliche Feldmessungen | Benutzeroberfläche, Energiemanagement, Zielmethode, Empfänger, Kalibrierung | Aktualisierungsrate, Betriebstemperatur, Batteriebudget, Mindestdistanz |
| Wissenschaftliche ToF-Instrumente | Ein kontrollierter Nanosekundenpuls für Timing-Experimente und Fernmessungen | Triggerdefinition, Emissionsreferenz, Detektorkette, Datenerfassung, Unsicherheitsanalyse | Timing-Referenz, Wiederholrate, Detektorbandbreite, Protokollierung |
| OEM-optische Subsysteme | Ein Quellenbaustein, der um projektspezifische Optik und Elektronik verpackt werden kann | Mechanische Referenz, thermischer Pfad, elektrischer Antrieb, optische Isolierung, Qualifizierung | Volumenbereich, Montage, Spannung, Lebensdauerprofil, Testplan |
Was dieses Produkt ist – und was es nicht ist
Die Er:Glass-Laserquelle ist der Emitter innerhalb eines Entfernungsmessung-Senders. Sie erzeugt den optischen Puls, berechnet aber selbst keine Distanz und bietet keinen vollständigen Entfernungsmessungskanal.
Ein funktionierender Entfernungsmesser erfordert außerdem:
- eine kompatible Pumpe und Treiberschaltung;
- Triggersteuerung und eine definierte Emissionszeitreferenz;
- Kollimations- oder Strahlaufweitungsoptik;
- ein Zielpfad und geeignetes Außenfenster;
- Empfangsoptik und spektrale Filterung;
- ein InGaAs-Detektor und eine rauscharme Empfängerkette;
- Zeitmessungs-, Detektions-, Validierungs- und Host-Schnittstellenelektronik.
Diese Unterscheidung ist bei der Beschaffung wichtig. Ein Quellen-Datenblatt sollte mit anderen Quellen verglichen werden. Ein vollständiger Entfernungsmesser sollte nach zielbedingter Reichweite, Mindestreichweite, Genauigkeit, gültigem Messverhalten, Schnittstelle, Gehäuse und Umgebungsleistung verglichen werden.
Passen Sie die Lumexis-Quellenplattform an
Die folgende Tabelle ist ein erster Auswahlleitfaden. Die Werte sind nominale Produktplattformspezifikationen; bestätigen Sie die auftragsspezifische Zeichnung, Betriebsbedingungen und Abnahmekriterien vor der mechanischen oder elektrischen Freigabe.
| Modell | Wellenlänge | Pulsenergie | Wiederholrate | Pulsbreite | Quellendivergenz | Versorgungsspannung | Betriebstemperatur | Masse |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1535-LXER040 | 1535 nm | 40 µJ | 1000 Hz | 3–6 ns | ≤15 mrad | <2 V | −40 bis +65 °C | Durch Konfiguration bestätigen |
| 1535-LXER100 | 1535 nm | 100 µJ | 1–10 Hz | 3–6 ns | ≤10 mrad | <2 V | −40 bis +65 °C | 9 g |
| 1535-LXER200 | 1535 nm | 200 µJ | 1–10 Hz | 3–6 ns | ≤10 mrad | <2 V | −40 bis +65 °C | 9 g |
| 1535-LXER300 | 1535 nm | 300 µJ | 1–10 Hz | 3–6 ns | ≤10 mrad | <2 V | −40 bis +65 °C | 9 g |
| 1535-LXER400 | 1535 nm | 400 µJ | 1–10 Hz | 3–6 ns | ≤15 mrad | <2 V | −40 bis +65 °C | 11 g |
| 1535-LXER500 | 1535 nm | 500 µJ | 1–10 Hz | 3–6 ns | ≤15 mrad | <2 V | −40 bis +65 °C | 13 g |
Praktische Auswahllogik
Beginnen Sie mit 1535-LXER040 wenn die Anwendung eine hohe Quellenwiederholrate schätzt und das System sein Reichweitenbudget mit 40 µJ-Pulsen schließen kann. Bei 1000 Hz ist diese Plattform für Abtastarchitekturen mit höherer Rate, Scan-Experimente oder Systeme geeignet, die häufigere Gelegenheiten zur Erfassung einer Rückkehr benötigen.
Beginnen Sie mit 1535-LXER100, 200 oder 300 wenn das Instrument mehr Energie pro Puls bei einer niedrigen Messrate benötigt. Diese drei Optionen teilen eine Rateklasse von 1–10 Hz, eine Pulsbreite von 3–6 ns, eine Quelldivergenz von ≤10 mrad und eine angegebene Masse von 9 g, wodurch die Pulsenergie das erste Unterscheidungsmerkmal innerhalb dieser Gruppe ist.
Erwägen Sie 1535-LXER400 oder 500 wenn das Verbindungsbudget eine höhere Sendeenergieklasse benötigt und das Gehäuse die entsprechende 11 g- oder 13 g-Quelle aufnehmen kann. Höhere Energie kann eine Rückkehrmarge hinzufügen, garantiert jedoch keine bestimmte Entfernung. Sendeoptik, Zielfüllung, Atmosphäre, Empfängeröffnung, Detektorleistung, Hintergrund und Detektionslogik bleiben Teil des Ergebnisses.
Nicht allein nach Pulsenergie auswählen
Zwei Quellen können sehr unterschiedliche vorgesehene Betriebspunkte haben, selbst wenn beide für die Entfernungsmessung geeignet sind. Die 40 µJ-Plattform bietet eine viel höhere Pulsrate; die 500 µJ-Plattform bietet mehr Energie in jedem Puls, jedoch bei einer niedrigeren Wiederholrate. Diese Wahl beeinflusst Abtastmöglichkeit, Spitzensignal, durchschnittliche optische Leistung, Treiberverhalten, thermisches Design, Detektorwiederherstellung und Systemvalidierung.
Parameterinteraktion
Bewerten Sie gekoppelte Parameter am Betriebspunkt
Vergleich einer 40 µJ, 1000 Hz-Quelle und einer 500 µJ, 10 Hz-Quelle, der die Kompromisse zwischen Wiederholrate und Pulsenergie veranschaulicht.

Wo die Quelle in einen Time-of-Flight-Entfernungsmesser passt

Systemarchitektur
Überprüfen Sie die vollständige optische und Messkette
Systemarchitektur von einer 1535 nm-Laserquelle über Sendeoptik, Ziel, Empfangsoptik, InGaAs-Detektor und Zeitmessungselektronik.
Ein direktes ToF-Instrument misst das Intervall zwischen einem emittierten Puls und einer erkannten Rückkehr. In der einfachsten Form ist die Einweg-Entfernung:
R = cΔt / 2
wobei R ist die Einweg-Entfernung, c ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichts, und Δt ist das gemessene Hin- und Rückweg-Intervall. Der Faktor zwei berücksichtigt den Hin- und Rückweg. Die Erklärung der Laser-Altimetrie der NASA wendet dieselbe Hin- und Rückweg-Beziehung an: Die optische Reiseentfernung wird aus Lichtgeschwindigkeit und verstrichener Zeit berechnet und dann für die Einweg-Reichweite durch zwei geteilt.1
Die Quelle nimmt an drei Zeitmessungsereignissen teil:
- Befehl oder Trigger: die Treiberelektronik initiiert einen Pulszyklus.
- Optische Emission: der Puls verlässt tatsächlich die Quelle. Dieses Ereignis kann nicht identisch mit der Befehlsflanke sein, da Treiber- und Aufbauverzögerungen variieren können.
- Rückkehrdetektion: der Empfänger identifiziert eine Zielrückkehr und erzeugt ein Zeitmessungsereignis.
Für präzise Zeitmessung definieren Sie, was die Uhr startet. Eine Befehlsflanke ist praktisch, aber ein Emissionsmonitor oder eine charakterisierte Emissionsverzögerung kann eine bessere Referenz bieten. Der richtige Ansatz hängt von der erforderlichen Entfernungsunsicherheit, dem Treiberdesign, dem Temperaturverhalten, dem Wiederholmodus und der Kalibrierstrategie ab.
Der Empfänger muss Wellenlänge und Puls entsprechen
Bei 1535 nm verwendet der Empfänger üblicherweise einen InGaAs-Detektor anstelle eines Siliziumdetektors. Kommerzielle InGaAs-Lawinenphotodioden sind mit Empfindlichkeit für den 1,5-µm-Bereich erhältlich und werden speziell für Entfernungsmessungs- und LiDAR-Empfängeranwendungen beworben.2
Die Detektorwahl ist nicht nur eine Wellenlängenentscheidung. Das technische Team muss auch definieren:
- aktive Fläche und optisches Sichtfeld;
- Empfindlichkeit oder Detektionseffizienz bei der Betriebswellenlänge;
- Verstärkung, Bandbreite, Rauschen und Temperaturverhalten;
- Sättigung und Wiederherstellung nach starken nahen Rückkehren;
- Hintergrundlichtfilterung;
- Schwellenwert-, Konstantanteil-, Korrelations- oder andere Zeitmessungsmethoden;
- Fehlalarm- und gültige Detektionskriterien.
Ein stärkerer optischer Puls kann dem Rückkehrsignal helfen, kann aber auch nahe Ziele, interne Reflexionen und die Empfängerwiederherstellung anspruchsvoller machen. Sender und Empfänger sollten daher gemeinsam überprüft werden.
So lesen Sie die Quellenparameter
Pulsenergie: nutzbare Energie, die in einem Ereignis geliefert wird
Pulsenergie E_p, ausgedrückt in Mikrojoule, ist die optische Energie in einem einzelnen Puls. In einem ansonsten unveränderten System kann mehr übertragene Energie die für ein Zielrückkehr verfügbare Energie erhöhen. In einem realen Instrument gilt “ansonsten unverändert” selten: Gehäuse, Ansteuerbedingungen, Wiederholungsrate, Divergenz, Optik, Dynamikbereich des Detektors und Betriebslebensdauer können sich ebenfalls ändern.
Pulsenergie ist keine Entfernungsangabe. Der Empfänger sieht nur einen kleinen Bruchteil des emittierten Pulses nach Strahlaufweitung, Zielwechselwirkung, atmosphärischem Verlust, Sammelverlust, Filterung und Detektorkonversion.
Pulsbreite: eine Zeitsteuerungseingabe im Nanosekundenbereich
Lumexis Er:Glas-Quellenplattformen geben einen Pulsbreitenbereich von 3–6 ns an. Kurze Pulse unterstützen direktes ToF-Timing, da die zurückgekehrte Wellenform zeitlich lokalisiert werden kann, aber die Pulsbreite ist nur ein Beitrag zur Entfernungspräzision. Detektorbandbreite, Signal-Rausch-Verhältnis, Timing-Schwelle, Pulsform, Zieltiefe, Abtastmethode und Kalibrierung können das gemessene Ereignis verbreitern oder verschieben.
Die ungefähre räumliche Länge eines Pulses im freien Raum ist cτ, aber das Einweg-Entfernungsintervall, das einer Hin- und Rücklaufdauer entspricht, ist cτ/2. Das nicht bedeutet, dass ein 6-ns-Puls automatisch eine feste Genauigkeit von cτ/2. erzeugt. Schätzelektronik kann ein Ereignis innerhalb einer Wellenform lokalisieren, während Rauschen und Zielstruktur den scheinbaren Timing-Punkt verschieben können. Verwenden Sie gemessene Systemgenauigkeit und Wiederholbarkeit—nicht allein die Pulsbreite—für die Abnahme.
Spitzenleistung: eine Schätzung, die eine Pulsformannahme erfordert
Für eine Rechteckpuls-Näherung:
PSpitze ≈ Ep / τp
Ein nomineller 100-µJ-Puls über 3–6 ns entspricht einer Durchschnittsleistung während dieses idealisierten Pulsintervalls von ungefähr 17–33 kW. Ein nomineller 500-µJ-Puls ergibt ungefähr 83–167 kW nach derselben Arithmetik. Dies sind erklärende Schätzungen, keine garantierten Produktwerte: Die tatsächliche Spitzenleistung hängt von der gemessenen zeitlichen Pulsform und der verwendeten Definition für die Pulsbreite ab.
Spitzenleistung ist wichtig für die Bildung des Rückkehrsignals und die Überprüfung optischer Komponenten. Sie ist nicht dasselbe wie durchschnittliche optische Leistung, elektrische Eingangsleistung oder Spitzenbedarf der Host-Versorgung.
Wiederholungsrate: Messmöglichkeit, nicht garantierte Ausgaberate
Die Wiederholungsrate beschreibt, wie oft die Quelle im spezifizierten Betriebsmodus emittieren kann. Eine optische Pulsrate von 1000 Hz kann häufige Abtastung unterstützen, aber das fertige Instrument kann weniger gültige Entfernungen ausgeben aufgrund von Empfänger-Gating, Zielverlust, Verarbeitung, Filterung, Kommunikation oder Scan-Geometrie. Ebenso garantiert eine 10-Hz-Quelle nicht zehn akzeptierte Entfernungswerte pro Sekunde.
Definieren Sie vier separate Raten in der Systemspezifikation:
- befohlene Trigger-Rate;
- bestätigte optische Emissionsrate;
- Empfänger-Erfassungsrate;
- gültige Entfernungsausgaberate.
Diese Begriffe getrennt zu halten verhindert einen häufigen Integrationsfehler: eine Quellen-Wiederholungszahl als garantierte Datenrate des vollständigen Instruments zu behandeln.
Durchschnittliche optische Leistung: Pulsenergie multipliziert mit der Rate
Für eine repetitive gepulste Quelle:
Pavg = Epfrep
Diese Beziehung erklärt, warum eine Quelle mit niedrigerer Energie und hoher Rate eine höhere durchschnittliche optische Ausgabe haben kann als eine Quelle mit höherer Energie und niedriger Rate. Sie liefert nicht die elektrische Effizienz der Quelle oder den Spitzenstrom, der von ihrem Treiber benötigt wird. Fragen Sie separat nach Treibereingang, Pulsstromverhalten, Tastverhältnis, Startsequenz und thermischem Pfad.
Quellendivergenz: eine Eingabe für die Sendeoptik
Der angegebene Wert von ≤10 oder ≤15 mrad beschreibt die Quellenausgabe, nicht unbedingt den endgültigen Strahl, der das Instrument verlässt. Ein vollständiger Entfernungsmesser fügt normalerweise Kollimations- oder Strahlaufweitungoptik hinzu, um Ausgangsdurchmesser, Divergenz, Wellenfront und optische Achse festzulegen.
Optische Übertragung
Balance zwischen Leistung, Strahlübertragung und Zielgeometrie
Optisches Integrationsdiagramm, das rohe 10–15 mrad Quellendivergenz, Kollimationsoptik und den endgültigen System-Sendestrahl zeigt.

Für eine Fernfeld-Schätzung unter Verwendung der Vollwinkeldivergenz:
d ≈ Rθ
wobei d ist der ungefähre Strahldurchmesser auf dem Ziel, R ist die Entfernung, und θ ist die Vollwinkeldivergenz in Radiant. Diese einfache Beziehung ist nützlich für Ziel-Füllungs-Überlegungen, aber anfänglicher Strahldurchmesser, Strahlprofil, Fokus, Aberration, Turbulenz und Zeigebewegung können ebenfalls von Bedeutung sein.
Ein schmalerer endgültiger Strahl kann mehr Energie auf ein kleines entferntes Ziel platzieren. Er erfordert auch eine engere Boresight-, Zeige-, Vibrations- und Thermaldrift-Kontrolle. Die Sendeachse muss während des Betriebs innerhalb des Empfänger-Sichtfelds und auf dem beabsichtigten Ziel bleiben.
Warum die Wellenlänge allein die Systemleistung nicht bestimmt
Das 1535-nm-Band ist nützlich für kompakte Er:Glas-gepulste Quellen und ist mit etablierter InGaAs-Empfängertechnologie kompatibel. Es unterstützt auch einen anderen Laser-Sicherheits-Designraum als kürzere Nahinfrarot-Wellenlängen, da Gewebeabsorption und anwendbare Expositionsgrenzwerte mit der Wellenlänge variieren.
Jedoch etabliert kein Wellenlängenlabel die Klassifizierung eines fertigen Produkts. Die Klassifizierung hängt von zugänglicher Emission, Pulsenergie, Pulsdauer, Wiederholungsmuster, Apertur, Divergenz, Expositionsgeometrie, Messmethode und der fertigen optischen Baugruppe ab. Lumexis wird jede formale Klassifizierung oder Konformitätserklärung nur für eine dokumentierte fertige Konfiguration definieren.
Die Wellenlänge entfernt auch keine Umweltgrenzen. Nebel, Regen, Staub, Aerosole, Hitzeflimmern, Kondensation und ein schmutziges externes Fenster können die nutzbare Rückkehr reduzieren oder unerwünschte Nah-Rückstreuung erzeugen. Testen Sie den zusammengebauten Sender und Empfänger durch das endgültige Fenster unter repräsentativen Bedingungen.
Das Entfernungsbudget: Übersetzen Sie die Anwendung in Quellenanforderungen
Für ein diffuses Ziel kann eine vereinfachte Richtungsbeziehung geschrieben werden als:
pOberfläche = pSensor + RuBlick
wobei:
- E_r ist die empfangene Pulsenergie;
- E_t ist die übertragene Pulsenergie;
- ηtx und ηrx repräsentieren Sende- und Empfangspfad-Effizienz;
- T^2 steht für die Zweiweg-Atmosphärentransmission;
- FZiel steht für den nutzbaren Anteil des Strahlquerschnitts auf dem Ziel;
- ρ ist ein effektiver Zielrückkehr-Term für das gewählte Modell;
- A_r ist die Empfänger-Aperturfläche;
- R ist die Entfernung.
Dies ist eine pädagogische proportionale Beziehung, keine universelle Akzeptanzgleichung. Genaue Link-Modelle hängen davon ab, ob das Ziel den Strahl ausfüllt, der Zielgeometrie und Streuung, dem Strahlprofil, dem Empfänger-Sichtfeld, dem Hintergrund, der Detektionsstatistik und der Systemarchitektur. Veröffentlichte ICESat/GLAS-Rückkehrenergieanalysen verknüpfen ebenfalls die übertragene Pulsenergie, die Empfängerfläche, die Entfernung, die Oberflächenantwort und die Zweiweg-Atmosphärentransmission.3
Acht Entfernungsbudget-Fragen, die eine Quellenempfehlung verbessern
Was ist das Ziel?
Geben Sie Abmessungen, Material, Oberfläche, Farbe nur als unterstützenden Kontext an, die erwartete Reflektivität bei der Betriebswellenlänge, falls bekannt, und den Bereich der Einfallswinkel. Eine große diffuse Wand und eine schmale Kante sind keine äquivalenten Ziele.
Füllt das Ziel den Strahlquerschnitt aus?
Wenn der Strahlquerschnitt das Ziel überfüllt, interagiert nur ein Teil der übertragenen Energie nutzbringend. Eine Quelle mit höherer Energie kann eine schlechte Ausrichtung oder einen überdimensionierten Endstrahl möglicherweise nicht effizient kompensieren.
Was ist die normale Entfernung, nicht nur das Maximum?
Die normale Arbeitsentfernung bestimmt oft die beste Quelle. Ein System, das nur um ein extremes Maximum herum ausgelegt ist, kann ein übermäßiges Nah-Rückkehrsignal, unnötige Größe, eine niedrigere Rate, höhere Kosten oder eine schwierigere Validierung erzeugen.
Welche Atmosphäre und welches Fenster sind realistisch?
Geben Sie Sichtweite, Luftfeuchtigkeit, Staub, Regen, Nebel, Betriebshöhe, Material des externen Fensters, Beschichtungen, Einfallswinkel und Kontaminationsplan an. Verluste treten auf dem Hin- und Rückweg auf.
Welche Empfangsöffnung ist verfügbar?
Für eine kreisförmige Apertur ist die Sammelfläche A_r=π D^2/4. Eine Vergrößerung des Durchmessers kann die Sammlung verbessern, beeinflusst aber auch die Hülle, die Masse, die Fenstergröße, das Sichtfeld, die Ausrichtung und die Kosten.
Welcher Detektor und welche Schwelle werden verwendet?
Empfängerrauschen und Hintergrund legen fest, wie viel Rückkehr für eine definierte Detektionswahrscheinlichkeit und ein Falschalarmniveau erforderlich ist. “Detektierbar” muss mit einem Akzeptanzkriterium verbunden sein.
Wie stabil ist die Sichtlinie?
Berücksichtigen Sie Zeigefehler, Vibration, mechanische Toleranz, Boresight-Drift, optische Achsverschiebung und jeden Scanner- oder Kameraausrichtungsfehler. Eine engere Divergenz hilft nur, wenn das System das beabsichtigte Ziel konsistent beleuchtet.
Welches Verhalten bei gültigen Messungen ist erforderlich?
Definieren Sie verpasste Rückkehrsignale, falsche Rückkehrsignale, Mehrflächen-Szenen, First/Strongest/Last-Return-Logik, Gating, Timeout und Berichterstattung über ungültige Daten. Die Quelle erzeugt Pulse; das vollständige Entfernungssystem entscheidet, welche Rückkehr zu einer Entfernung wird.
Integrations-Checkliste für OEM-Engineering-Teams
Elektrischer Antrieb und Trigger
- Bestätigen Sie die genaue Quellenkonfiguration und den kompatiblen Treiber, bevor Sie Strom anlegen.
- Definieren Sie Versorgungsgrenzen an den Quellenpins unter transienten Bedingungen, nicht nur an der Laborversorgung.
- Dokumentieren Sie Triggerpegel, Flanke, Pulsdauer, zulässige Rate, Inhibit-Verhalten und Startsequenz.
- Trennen Sie die optische Emissionsreferenz vom Befehls-Trigger, wenn das Unsicherheitsbudget dies erfordert.
- Überprüfen Sie Erdung, Kabelimpedanz, elektromagnetische Kopplung und Empfängerisolierung im vollständigen Gehäuse.
Mechanische Montage
- Verwenden Sie das genehmigte Montagebezugssystem und die Befestigungsgrenzen aus der bestellspezifischen Zeichnung.
- Vermeiden Sie Chassis-Spannungen, die die Ausrichtung verändern oder das Quellengehäuse beschädigen können.
- Definieren Sie die Position der optischen Achse und die Winkeltoleranz relativ zum Host-Bezugssystem.
- Reservieren Sie Einstell- oder Kalibrierungsbefugnis, wenn der Produktionstoleranzstapel die Boresight nicht direkt halten kann.
- Überprüfen Sie die Masseneigenschafts- und Vibrationsanforderungen am montierten Instrument.
Optischer Strahlengang
- Wählen Sie Kollimator-Brennweite, freie Apertur, Beschichtung und Arbeitsabstand für die reale Quellenausgabe.
- Prüfen Sie Strahlbeschneidung über Toleranz und Temperatur.
- Kontrollieren Sie Rückkopplung und interne Reflexionen von Linsen, Filtern und dem externen Fenster.
- Halten Sie Sende-Leckage vom Empfänger fern oder definieren Sie Wiederherstellung und Gating darum herum.
- Messen Sie die endgültige Divergenz und Boresight nach der Gehäusemontage, nicht nur auf der optischen Bank.
Thermische und umgebungstechnische Auslegung
Der Betriebstemperaturbereich der Plattform beträgt −40 bis +65 °C, aber die Leistung des fertigen Systems hängt weiterhin vom Treiber, der Montage, dem Gehäuse, der Optik, dem Detektor und der Kalibrierung ab. Eine Quelle, die innerhalb der Temperaturgrenzen betrieben wird, garantiert nicht konstante Pulsenergie, Timing, Ausrichtung oder Entfernung für das vollständige Instrument.
Erstellen Sie den Qualifikationsplan um:
- Kaltstart und Heißstart;
- Pulsenergie und Emissionsverzögerung über die Temperatur;
- Hoch- und Niedriglastprofile;
- Drift der optischen Achse;
- Fensterkondensation und -kontamination;
- Vibration vor und nach der Ausrichtung;
- Empfängerrauschen und Detektionsschwelle über die Temperatur;
- wiederholte Zyklen und Akzeptanzgrenzen.
Produktion und Abnahme
Systemabsicht in wiederholbare Messungen umsetzen:
- Pulsenergie und Messmethode;
- Pulsbreitendefinition und Instrumentenbandbreite;
- Mittenwellenlänge und spektrales Verfahren;
- Wiederholungsmodus und Lastprofil;
- Quellendivergenzdefinition und Messebene;
- Bezug der optischen Achse und zulässiger Fehler;
- elektrische Testbedingungen;
- Umgebungszustand und Stabilisierungszeit;
- Rückverfolgbarkeit, Stichprobenplan und Bestehens-/Nichtbestehensgrenzen.
Je präziser diese Punkte vor der Prototypenfreigabe definiert werden, desto einfacher ist es, Muster zu vergleichen, Integrationsänderungen zu kontrollieren und die Produktion zu skalieren.
Was in Ihre RFQ gehört
| Kategorie | Bereitzustellende Informationen | Warum Lumexis es braucht |
|---|---|---|
| Anwendung | kompakte Entfernungsmessung, kameragestützte Messung, Feldinstrument, wissenschaftliches ToF oder OEM-Subsystem | legt das Betriebsmuster und die Integrationsgrenze fest |
| Ziel | Größe, Material, Rückstrahlverhalten, Einfallswinkel, Hintergrund | bestimmt den nutzbaren Rückstrahl und die Detektionsherausforderung |
| Distanz | Minimum, Normal, Maximum und erforderliche Marge | verhindert die Auswahl anhand einer einzigen Schlagzeile |
| Bewertung | Trigger-, Emissions-, Erfassungs- und gültige Ausgabeziele | trennt Quellenrate von Systemdatenrate |
| Sendeoptik | Apertur, endgültige Divergenz, Strahldurchmesser, Fenster | verbindet Quellendivergenz mit Zielausfüllung und Ausrichtung |
| Empfänger | Apertur, Sichtfeld, InGaAs-Bauelement, Filter, Bandbreite | vervollständigt das Reichweitenbudget |
| Zeitplanung | Triggerdefinition, Emissionsreferenz, Präzision, Latenz | definiert die Entfernungsmesskette |
| Mechanik | verfügbare Hüllkurve, Montagebezug, Massengrenze, optische Achse | identifiziert Verpackungs- und Ausrichtungsbeschränkungen |
| Elektrisch | Quellenspannung, Treiberansatz, Steuerschnittstelle, Tastverhältnis | unterstützt die Integration kompatibler Quelle und Treiber |
| Umgebung | Temperatur, Vibration, Feuchtigkeit, Kontamination, Sichtbarkeit | definiert Validierungsbedingungen |
| Qualifikation | Prototypenmenge, Testplan, Akzeptanzgrenzen, Produktionsprognose | bringt Entwicklungsmuster mit skalierbarer Lieferung in Einklang |
Häufig gestellte Fragen
Ist eine 1535-nm-Er:glas-Laserquelle ein vollständiger Laser-Entfernungsmesser?
Nein. Es ist der gepulste Emitter, der im Sender verwendet wird. Ein vollständiger Entfernungsmesser benötigt außerdem Treiberelektronik, Sendeoptik, einen Empfänger, Detektor, Zeitmess- und Detektionselektronik, mechanische Ausrichtung, einen externen optischen Pfad und eine Host-Schnittstelle.
Welche Pulsenergie sollte ich für die Entfernungsmessung über große Distanzen wählen?
Wählen Sie anhand eines Budgets aus, nicht nur anhand der Entfernung. Höhere Pulsenergie kann die Sendermarge erhöhen, aber Zielfüllung, atmosphärische Transmission, Empfangsöffnung, Detektorempfindlichkeit, Hintergrund, Zeitmessmethode und akzeptable Erkennungswahrscheinlichkeit können ebenso entscheidend sein. Senden Sie diese Eingaben für eine aussagekräftige Empfehlung.
Ist 40 µJ bei 1000 Hz schwächer als 500 µJ bei 10 Hz?
Es ist kein sinnvoller Ein-Wort-Vergleich. Die 500-µJ-Quelle liefert mehr Energie pro Puls, was eine stärkere einzelne Rückkehr unterstützen kann. Die 40-µJ-Quelle emittiert häufiger und hat eine höhere nominelle mittlere optische Ausgangsleistung bei der angegebenen maximalen Rate. Die richtige Wahl hängt von Erfassungsrate, Zielrückkehr, Detektorverhalten, Leistung, thermischem Design und Scan- oder Abtastmethode ab.
Entspricht die angegebene Divergenz von 10–15 mrad der endgültigen Strahldivergenz des Entfernungsmessers?
Nicht unbedingt. Es ist die Quellenausgangsspezifikation. Der fertige Sender verwendet normalerweise Kollimations- oder Strahlaufweitungsoptiken, um den endgültigen Strahldurchmesser und die Divergenz festzulegen. Die endgültige Leistung muss nach der Ausrichtung der optischen und mechanischen Baugruppe gemessen werden.
Kann die Pulsbreite direkt in Entfernungsgenauigkeit umgewandelt werden?
Nein. Die Pulsbreite ist Teil des Timing-Problems, aber die Genauigkeit hängt auch von der Wellenform, der Detektor- und Elektronikbandbreite, dem Signal-Rausch-Verhältnis, der Timing-Schwelle, der Kalibrierung, der Zieltiefe und den Umgebungsbedingungen ab. Verwenden Sie die gemessene Systemgenauigkeit unter den angegebenen Testbedingungen.
Kann Lumexis die Quelle für ein OEM-Instrument anpassen?
Lumexis kann projektspezifische Anforderungen an optische Ausgangsleistung, Wiederholungsmodus, Gehäuseintegration, Montage, Treiberkompatibilität, Umgebungseinsatz, Tests und Produktionsversorgung prüfen. Machbarkeit und endgültige Spezifikationen werden durch technische Prüfung bestätigt.
Welche Empfängertechnologie wird üblicherweise bei 1535 nm verwendet?
InGaAs-Photodioden und Avalanche-Photodioden werden im 1,5-µm-Bereich weit verbreitet eingesetzt. Bei der Detektorauswahl sollten auch aktive Fläche, Verstärkung, Bandbreite, Rauschen, Hintergrundlicht, Temperatur, Sättigung und Timing-Methode berücksichtigt werden.2
Welche Daten sollten während Prototypentests gesammelt werden?
Erfassen Sie die Quellenkonfiguration, Pulsenergie, Pulsbreite, Wiederholungsmodus, Emissionsreferenz, Ziel, Entfernung, Zielwinkel, Atmosphäre, Sendeoptik, Empfängereinstellungen, Temperatur, Versorgungsverhalten, Rohdetektionszustand und Ausgabe des gültigen Bereichs. Dies macht Fehler diagnostizierbar und Vergleiche wiederholbar.
Eine Quellenempfehlung anfordern
Senden Sie Lumexis Ihre Anwendung, Ihr Ziel, Ihre Entfernungshüllkurve, Ihre erforderliche Rate, Ihre Sendeapertur, Ihre endgültige Divergenz, Ihr Empfängerkonzept, Ihre Größen- und Massengrenzen, Ihren Temperaturbereich, Ihre Prototypenmenge und Ihren Zeitplan. Unsere Ingenieure helfen dabei, das Projekt auf die 40–500-µJ-Plattform abzubilden und die optischen, Timing- und Qualifizierungsfragen zu identifizieren, die vor der Produktion geklärt werden müssen.
Empfohlener CTA: Fordern Sie eine Empfehlung für eine 1535-nm-Entfernungsmesslaserquelle an.
Sekundärer CTA: Teilen Sie Ihr Entfernungsbudget für die technische Prüfung.
Lumexis — Präzisionslaserquellen, entwickelt für die reale Welt.
Technische Referenzen
Zusätzlicher technischer Hintergrund konsultiert
- G. J. Spühler et al., “Experimentally confirmed design guidelines for passively Q-switched microchip lasers using semiconductor saturable absorbers”, liefert allgemeinen Hintergrund zur Pulserzeugung; es dokumentiert nicht den internen Aufbau von Lumexis-Produkten. Optica-Artikelaufzeichnung
- R. Häring et al., “Passively Q-switched microchip laser at 1.5 µm”, liefert peer-reviewten Hintergrund zu kompakten gepulsten Emittern in diesem Wellenlängenbereich; Lumexis leitet aus dieser Quelle keine identische Architektur ab. Optica-Artikelaufzeichnung
NASA Goddard Space Flight Center, Das Geoscience Laser Altimeter System: Wie Laser-Altimetrie Entfernungen misst. Pädagogische technische Übersicht ↩
Hamamatsu Photonics, InGaAs-APDs für Entfernungsmessung und LiDAR-Anwendungen. Produkt- und technische Übersicht ↩↩
NASA/ICESat-Forschung, ICESat/GLAS-Altimetriemessungen: Dynamikbereich des empfangenen Signals und Sättigungskorrektur. Open-Access-Publikation ↩