Tecnología en Lumexis

Tecnología de Fuente Láserpara Sistemas OEM.

Lumexis desarrolla las tecnologías ópticas, electrónicas, térmicas y de fabricación detrás de módulos de telémetro láser, láseres acoplados por fibra, fuentes láser LiDAR y fuentes láser de vidrio de erbio. Conectamos la física de la fuente con la integración de sistemas y la producción repetible.

Ingeniería a nivel de fuentePulso, espectro, haz y potencia
Diseño consciente del sistemaÓptica, electrónica e interfaces
Disciplina de procesoEmpaquetado, selección y verificación
Ingenieros operando un escáner LiDAR terrestre durante la inspección de infraestructura LiDAR · metrología de infraestructura
Escaneo láser en el campo Medición de distancia pulsada traducida a un registro tridimensional del sitio · Foto: NIST
01 / Telemetría TOF por pulsos

Tecnología de tiempo de vuelo pulsado para módulos de telémetro láser.

Un pulso módulos de telémetro láser mide el tiempo de vuelo de ida y vuelta de la luz. La ecuación es simple. Producir una respuesta útil a través de objetivos y entornos cambiantes es la verdadera tarea de ingeniería.

Distancia = velocidad de la luz × tiempo de ida y vuelta / 2

El transmisor lanza un pulso óptico corto. La óptica del receptor recoge una pequeña fracción de la energía reflejada, un fotodiodo de avalancha la convierte en una señal eléctrica y la electrónica de temporización de alta velocidad estima el intervalo entre la emisión y el retorno.

01Accionamiento de pulsoDefine el evento de emisión
02Óptica de transmisiónDa forma a la divergencia y al tamaño del punto
03Retorno del objetivoVaría con la distancia y la reflectancia
04Receptor APDConvierte ecos débiles en corriente
05Motor de temporizaciónCalcula la distancia a partir de Δt
01

Energía y ancho de pulso

Para una energía de pulso dada, los pulsos más cortos producen una mayor potencia máxima. El equilibrio útil depende del objetivo, el ancho de banda del receptor, la estrategia de repetición y las restricciones del sistema.

02

Divergencia y cobertura del objetivo

La divergencia del haz controla el tamaño del punto con la distancia. Un punto más pequeño puede mejorar la densidad de energía en objetivos compactos, pero las tolerancias de apuntado, alineación y campo de visión deben seguir siendo prácticas.

03

Apertura del receptor y ruido

Una apertura efectiva más grande recoge más luz de retorno. El rendimiento de detección aún depende de la transmisión óptica, la ganancia del detector, el ancho de banda analógico, el fondo ambiental y la estrategia de umbral.

04

Atmósfera y reflectancia del objetivo

La visibilidad, la atenuación dependiente de la longitud de onda, el tamaño del objetivo, la reflectancia de la superficie y el ángulo de incidencia influyen en el eco que llega al receptor.

Implicación de ingeniería

El alcance máximo no es una propiedad de un solo componente. Es el resultado del presupuesto de enlace completo, incluida la fuente, el haz, el objetivo, la atmósfera, el receptor y la cadena de procesamiento de señales.

Plataforma de módulo telémetro láser Lumexis de 1535 nm en múltiples formatos mecánicos
Plataforma de módulo de telémetro Lumexis
02 / Fuentes láser de vidrio de erbio

Tecnología láser de vidrio de erbio a 1535 nm.

El vidrio dopado con erbio proporciona un medio de ganancia de estado sólido en la región espectral de 1,5 µm. Lumexis integra la fuente de bombeo, el medio de ganancia, el resonador, el paquete y las condiciones de accionamiento como una plataforma compacta de fuente de pulsos.

Bomba de diodo · vidrio de erbio · salida de nanosegundos

El objetivo de ingeniería es convertir un pulso de accionamiento eléctrico controlado en energía óptica repetible mientras se mantiene la fuente lo suficientemente compacta para su integración en un módulo de telémetro láser o instrumento científico.

01

Coincidencia de bomba y ganancia

La bomba semiconductora, la absorción del vidrio de erbio y el pulso de accionamiento deben coincidir para que la energía almacenada se acumule eficientemente sin carga térmica innecesaria.

02

Formación de pulsos de nanosegundos

El diseño del resonador y el control de pérdidas libera la energía almacenada como un pulso corto. La energía del pulso, el ancho, la tasa de repetición y la calidad del haz se tratan como parámetros vinculados.

03

Estabilidad optomecánica

Los elementos e interfaces ópticos submilimétricos necesitan colocación controlada, unión y gestión de contaminación para preservar la alineación y la consistencia de la salida.

04

Protección eléctrica y control de accionamiento

La corriente del diodo láser debe controlarse sin sobretensión ni picos. El manejo electrostático, las superficies ópticas limpias y la transferencia de calor confiable siguen siendo parte del diseño de la fuente.

Lo que optimizamos

La longitud de onda, la energía del pulso, el ancho del pulso, la tasa de repetición, la calidad del haz, la divergencia, el accionamiento eléctrico y el envolvente mecánico se equilibran con los requisitos del sistema terminado.

Paquetes compactos de fuente láser de vidrio dopado con erbio Lumexis para salida pulsada de 1535 nm
Familia compacta de fuentes láser de vidrio de erbio
03 / Acoplamiento de fibra

Acoplamiento de fibra y control de longitud de onda para láseres de diodo.

Acoplamiento de fibra convierte la salida asimétrica de uno o más emisores de diodo en una interfaz de fibra definida. El resultado es una fuente que puede enrutarse, integrarse y mantenerse de manera más predecible.

Acondicionamiento del haz · alineación activa · entrega por fibra

Una alta eficiencia de acoplamiento depende de hacer coincidir el espacio de fase óptico del emisor con el núcleo de la fibra y la apertura numérica. Esto requiere conformación del haz, control de alineación, fijación estable y una estructura térmica que no desvíe la trayectoria óptica de su posición.

01ColimarControlar la divergencia de los ejes rápido y lento
02CombinarOrganizar los canales ópticos en brillo utilizable
03EnfocarHacer coincidir el punto y el contenido angular con la fibra
04FijarAsegurar la interfaz alineada para una salida repetible
01

Diámetro del núcleo y apertura numérica

El núcleo de la fibra y la NA determinan el espacio de aceptación para el haz enfocado. También influyen en el brillo entregado, la sensibilidad a la flexión y la óptica posterior.

02

Alineación activa

El acoplamiento se optimiza mientras se monitorea la potencia óptica. La alineación automatizada ayuda a encontrar y mantener la posición de mayor valor antes de fijar el ensamblaje.

03

Estabilización de longitud de onda opcional

Las configuraciones seleccionadas de fuente de bombeo utilizan bloqueo espectral para estrechar la salida y reducir el movimiento de longitud de onda con la corriente o la temperatura, lo que respalda el bombeo sensible a la absorción.

04

Gestión de reflexión posterior e interfaz

La condición del conector, la limpieza de la cara final, la exposición a la luz de retorno, el radio de curvatura y el enfriamiento conductivo se revisan como parte de la trayectoria óptica instalada.

Valor de integración

Una interfaz de fibra controlada reduce el trabajo de alineación de espacio libre dentro del instrumento del cliente y facilita especificar juntos longitud de onda, potencia, núcleo de fibra, conector y opciones de empaque.

Equipo automatizado de acoplamiento de fibra utilizado para la alineación de precisión de fuentes láser
Alineación automatizada de acoplamiento de fibra
04 / Fuentes láser de fibra pulsada

Tecnología láser de fibra pulsada de 1,5 µm para LiDAR.

Lumexis Láser de fibra pulsada de 1,5 µm Las plataformas combinan generación de pulsos, amplificación de fibra, monitoreo, control de disparo y diseño térmico en formatos compactos listos para integración.

Banda de 1,5 µm · disparo externo · salida de referencia

Una fuente de fibra pulsada separa la definición del pulso del escalado de potencia. El pulso se forma a baja potencia, se amplifica a través de una trayectoria de fibra controlada y se entrega a través de una interfaz de salida estable. La topología óptica real se selecciona según el modelo y el objetivo de rendimiento.

01DisparoEstablece el tiempo del pulso
02Pulso semillaDefine el comportamiento temporal
03Ganancia de fibraEscala la energía del pulso
04MonitorearProporciona referencia de tiempo
05SalidaEntrega a través de fibra
01

Potencia máxima y potencia promedio

El ancho del pulso, la tasa de repetición y la energía del pulso determinan conjuntamente la potencia máxima y promedio. Aumentar un parámetro puede cambiar la carga térmica, la saturación de ganancia y el comportamiento no lineal en otros aspectos.

02

Control espectral y no lineal

La distribución de ganancia, la longitud de la fibra y el punto de operación se diseñan para mantener la emisión espontánea amplificada y la distorsión no lineal dentro de los límites definidos del modelo.

03

Disparo y referencia de tiempo

El disparo diferencial externo y una salida óptica de referencia pueden alinear la emisión con la electrónica de escaneo, adquisición o medición de distancia, mientras se respalda la caracterización de retardo.

04

Trayectoria térmica conductiva

Una salida estable requiere una superficie de montaje definida, fuerza de sujeción uniforme y una trayectoria térmica de baja resistencia hacia el gabinete o la placa fría del cliente.

Valor del sistema

La entrega por fibra, el control electrónico y la referencia de tiempo reducen la cantidad de funciones separadas que un equipo OEM debe ensamblar alrededor de la fuente óptica.

Módulos compactos de fuente láser de fibra pulsada Lumexis de 1.5 micrómetros con salida de fibra
Plataforma láser de fibra pulsada de 1,5 µm
05 / Electrónica e interfaces

Electrónica e interfaces del receptor de telémetro láser.

La cadena de receptor y control vincula el rendimiento óptico con el sistema anfitrión. Debe resolver señales débiles, sobrevivir a retornos fuertes y comunicarse de manera predecible en condiciones operativas reales.

APD · front-end analógico · temporización · UART / TTL / RS422

En un telémetro, la electrónica define cuándo se lanza un pulso, cómo se reconoce un retorno y cómo se reporta un valor de distancia. La ganancia del detector, el ancho de banda del front-end, la resolución temporal y la lógica de umbral se diseñan como una sola cadena de señal.

01

Recepción de eco APD

Un fotodiodo de avalancha proporciona ganancia interna para retornos ópticos débiles. La polarización y la configuración de ganancia deben tener en cuenta la temperatura, el ruido, la luz de fondo y el rango de eco esperado.

02

Rango dinámico analógico

El front-end debe detectar ecos débiles distantes mientras evita la saturación o el daño por reflexiones cercanas inesperadamente fuertes. Las estrategias de protección óptica y electrónica se consideran conjuntamente.

03

Temporización y calibración

La resolución se ve influenciada por la forma del pulso, el ancho de banda del detector, el comportamiento del comparador, la resolución del reloj y los retrasos fijos. La calibración asigna el intervalo medido a la trayectoria óptica física.

04

Comunicación con el sistema anfitrión

Las interfaces serie y los conjuntos de comandos definidos admiten el control de medición, el reporte de estado y el desarrollo secundario. El nivel de interfaz y el protocolo se confirman para cada modelo.

Disciplina de integración

Las ventanas ópticas, la estrategia de tierra, la calidad de la alimentación, el asentamiento de los conectores, el nivel de comunicación y el montaje mecánico afectan el resultado medido. La revisión de la interfaz comienza antes de instalar el módulo.

Sistema de prueba láser de barra desnuda cerrado con fijación óptica, equipo de enfriamiento y control por computadora
Caracterización óptica y eléctrica de la barra desnuda
06 / Empaquetado y verificación

Empaquetado de precisión láser y pruebas de fiabilidad.

El empaquetado de precisión mantiene la trayectoria óptica, elimina el calor, protege las interfaces sensibles y convierte un resultado de laboratorio en un producto repetible. La verificación cierra el ciclo entre la intención de diseño y la salida de producción.

01

La trayectoria térmica primero

La temperatura de unión, la planitud del montaje, el material de interfaz y la fuerza de sujeción influyen en la salida, la longitud de onda y la vida útil. La eliminación de calor es parte del diseño óptico.

02

Colocación a escala micrométrica

La unión de dados, la alineación óptica y el acoplamiento de fibra establecen la geometría que determina la entrega del haz y la eficiencia.

03

Interconexiones protegidas

La unión por hilos, el reflujo y el sellado del encapsulado crean interfaces eléctricas, mecánicas y ambientales estables.

04

Medir, cribar, verificar

La caracterización óptica, el envejecimiento, el ciclado térmico, la inspección dimensional y las comprobaciones finales de rendimiento identifican la variación antes del lanzamiento.

Notas de ingeniería

Especificaciones de la fuente láser, seguridad e integración OEM.

01

Rendimiento específico del modelo

La longitud de onda, la salida, el pulso, el rango ambiental y los valores de interfaz deben confirmarse con la hoja de datos actual y la documentación específica del pedido.

02

Resultados a nivel de sistema

La distancia de medición, la precisión, la eficiencia óptica y la estabilidad térmica dependen tanto de la fuente como de la forma en que se integra en el sistema final.

03

Seguridad láser y cumplimiento

La clasificación láser y el estado regulatorio son específicos del producto y la configuración. Utilice el informe de prueba, la etiqueta y las instrucciones de integración aplicables en lugar de una suposición basada solo en la longitud de onda.

04

Revisión OEM

Los ingenieros de Lumexis revisan conjuntamente los requisitos ópticos, eléctricos, térmicos, mecánicos y de interfaz antes de recomendar una plataforma estándar o una configuración de fuente láser OEM.