Технологии в Lumexis

Технология лазерных источниковдля OEM-систем.

Lumexis разрабатывает оптические, электронные, тепловые и производственные технологии, лежащие в основе модули лазерных дальномеров, волоконно-связанных лазеров, лазерных источников для LiDAR и лазерных источников на эрбиевом стекле. Мы связываем физику источника с системной интеграцией и воспроизводимым производством.

Инженерия на уровне источникаИмпульс, спектр, пучок и мощность
Системно-ориентированный дизайнОптика, электроника и интерфейсы
Технологическая дисциплинаУпаковка, отбор и проверка
Инженеры, работающие с наземным лидарным сканером при осмотре инфраструктуры LiDAR · метрология инфраструктуры
Лазерное сканирование в полевых условиях Импульсное измерение расстояния, преобразованное в трехмерную запись объекта · Фото: NIST
Карта технологий

Лазерная технология для OEM-фотонных систем.

Полезный лазерный источник — это больше, чем длина волны и значение мощности. Его импульсное поведение, доставка пучка, приемная цепь, интерфейсы, тепловой путь и корпус должны работать вместе внутри системы заказчика.

01 / Измерение

Импульсная TOF-дальнометрия

Наносекундная синхронизация импульсов, оптические пути передачи и приема, обнаружение эха и расчет дальности.

Читать принцип →
02 / Генерация

Импульсные источники на эрбиевом стекле

Компактные твердотельные источники с диодной накачкой, разработанные для наносекундного выхода на 1535 нм.

Изучить источник →
03 / Доставка

Волоконная связь и контроль длины волны

Формирование пучка, активное выравнивание, контроль волоконного интерфейса и опциональная стабилизация спектра.

Проследить оптический путь →
04 / Усиление

Импульсные волоконные источники 1,5 мкм

Генерация коротких импульсов, контролируемая частота повторения, волоконная доставка и интеграция синхронизации.

Смотреть архитектуру →
05 / Обнаружение

Приемная и управляющая электроника

Прием эха на APD, малошумящее усиление, логика синхронизации и связь с хост-системой.

Проследить сигнал →
06 / Сохранение

Упаковка и проверка

Тепловой дизайн, точная сборка, герметизация, старение и проверки экологических характеристик.

Смотреть процесс →
01 / Импульсная TOF-дальнометрия

Импульсная технология времени пролета для лазерных дальномерных модулей.

Импульсный лазерный дальномер измеряет время полёта света туда и обратно. Уравнение простое. Получение полезного результата при изменяющихся целях и условиях окружающей среды — вот настоящая инженерная задача.

Дальность = скорость света × время туда и обратно / 2

Передатчик запускает короткий оптический импульс. Приёмная оптика собирает небольшую часть отражённой энергии, лавинный фотодиод преобразует её в электрический сигнал, а высокоскоростная электроника синхронизации оценивает интервал между излучением и возвращением.

01Схема управления импульсомОпределяет событие излучения
02Передающая оптикаФормирует расходимость и размер пятна
03Возврат от целиИзменяется в зависимости от дальности и отражательной способности
04Приёмник на лавинном фотодиодеПреобразует слабые эхо-сигналы в ток
05Механизм синхронизацииРассчитывает расстояние по Δt
01

Энергия и ширина импульса

Для заданной энергии импульса более короткие импульсы дают более высокую пиковую мощность. Полезный баланс зависит от цели, полосы пропускания приёмника, стратегии повторения и системных ограничений.

02

Расходимость и покрытие цели

Расходимость луча контролирует размер пятна с расстоянием. Меньшее пятно может улучшить плотность энергии на компактных целях, но допуски на наведение, юстировку и поле зрения должны оставаться практичными.

03

Апертура приёмника и шум

Большая эффективная апертура собирает больше возвратного света. Эффективность обнаружения по-прежнему зависит от оптического пропускания, усиления детектора, аналоговой полосы пропускания, фонового освещения и стратегии порога.

04

Атмосфера и отражательная способность цели

Видимость, зависящее от длины волны ослабление, размер цели, поверхностное отражение и угол падения — всё это влияет на эхо-сигнал, достигающий приёмника.

Инженерное значение

Максимальная дальность — это не свойство одного компонента. Это результат полного энергетического бюджета, включая источник, луч, цель, атмосферу, приёмник и цепочку обработки сигнала.

Платформа модуля лазерного дальномера Lumexis 1535 нм в нескольких механических форматах
Модульная платформа дальномеров Lumexis
02 / Лазерные источники на эрбиевом стекле

Технология лазера на эрбиевом стекле с длиной волны 1535 нм.

Стекло, легированное эрбием, обеспечивает твердотельную активную среду в спектральной области 1,5 мкм. Lumexis интегрирует источник накачки, активную среду, резонатор, корпус и условия управления как одну компактную платформу импульсного источника.

Диодная накачка · эрбиевое стекло · наносекундный выход

Инженерная цель — преобразовать управляемый электрический импульс накачки в воспроизводимую оптическую энергию, сохраняя источник достаточно компактным для интеграции в модуль лазерного дальномера или научный прибор.

01

Согласование накачки и усиления

Полупроводниковая накачка, поглощение эрбиевого стекла и импульс управления должны быть согласованы, чтобы накопленная энергия накапливалась эффективно без лишней тепловой нагрузки.

02

Формирование наносекундного импульса

Конструкция резонатора и контроль потерь высвобождают накопленную энергию в виде короткого импульса. Энергия импульса, ширина, частота повторения и качество луча рассматриваются как связанные параметры.

03

Оптомеханическая стабильность

Субмиллиметровые оптические элементы и интерфейсы требуют контролируемого размещения, склеивания и управления загрязнением для сохранения юстировки и стабильности выхода.

04

Электрическая защита и управление накачкой

Ток лазерного диода должен контролироваться без перерегулирования или скачков. Защита от статического электричества, чистые оптические поверхности и надёжный теплоотвод остаются частью конструкции источника.

Что мы оптимизируем

Длина волны, энергия импульса, ширина импульса, частота повторения, качество луча, расходимость, электрическое управление и механический корпус балансируются с учётом требований готовой системы.

Компактные корпуса эрбий-стеклянного лазерного источника Lumexis для импульсного выхода на 1535 нм
Компактное семейство лазерных источников на эрбиевом стекле
03 / Волоконная связь

Волоконная связь и контроль длины волны для диодных лазеров.

Волоконная связь преобразует асимметричный выход одного или нескольких диодных эмиттеров в заданный волоконный интерфейс. Результат — источник, который можно более предсказуемо маршрутизировать, интегрировать и обслуживать.

Формирование луча · активная юстировка · доставка по волокну

Высокая эффективность связи зависит от согласования оптического фазового пространства эмиттера с сердцевиной волокна и числовой апертурой. Это требует формирования луча, контроля юстировки, стабильной фиксации и тепловой структуры, которая не выводит оптический путь из положения.

01КоллимацияКонтроль расходимости в быстрой и медленной осях
02КомбинироватьПреобразовывать оптические каналы в полезную яркость
03ФокусировкаСогласовать пятно и угловое содержание с волокном
04ФиксацияЗафиксировать выровненный интерфейс для воспроизводимого вывода
01

Диаметр сердцевины и числовая апертура

Сердцевина волокна и NA определяют пространство приема для сфокусированного пучка. Они также влияют на доставляемую яркость, чувствительность к изгибу и последующую оптику.

02

Активное выравнивание

Связь оптимизируется при контроле оптической мощности. Автоматизированное выравнивание помогает найти и удерживать позицию с наивысшим значением до фиксации сборки.

03

Опциональная стабилизация длины волны

Выбранные конфигурации источника накачки используют спектральную блокировку для сужения вывода и уменьшения смещения длины волны с током или температурой, поддерживая чувствительное к поглощению накачивание.

04

Управление обратным отражением и интерфейсом

Состояние разъема, чистота торца, воздействие обратного света, радиус изгиба и кондуктивное охлаждение проверяются как часть установленного оптического пути.

Интеграционная ценность

Контролируемый волоконный интерфейс уменьшает работу по выравниванию в свободном пространстве внутри прибора клиента и упрощает совместную спецификацию длины волны, мощности, сердцевины волокна, разъема и корпуса.

Автоматизированное оборудование для волоконной связи, используемое для точного выравнивания лазерных источников
Автоматизированное выравнивание волоконной связи
04 / Импульсные волоконные лазерные источники

Технология импульсного волоконного лазера 1,5 мкм для LiDAR.

Люмексис Импульсный волоконный лазер 1,5 мкм Платформы объединяют генерацию импульсов, волоконное усиление, мониторинг, управление триггером и тепловое проектирование в компактных форматах, готовых к интеграции.

Диапазон 1,5 мкм · внешний триггер · опорный вывод

Импульсный волоконный источник разделяет определение импульса и масштабирование мощности. Импульс формируется при низкой мощности, усиливается через контролируемый волоконный путь и доставляется через стабильный выходной интерфейс. Фактическая оптическая топология выбирается по модели и целевым характеристикам.

01ТриггерЗадает временные параметры импульса
02Затравочный импульсОпределяет временное поведение
03Волоконное усилениеМасштабирует энергию импульса
04МониторОбеспечивает опорный сигнал времени
05ВыходДоставка через волокно
01

Пиковая и средняя мощность

Ширина импульса, частота повторения и энергия импульса совместно определяют пиковую и среднюю мощность. Повышение одного параметра может изменить тепловую нагрузку, насыщение усиления и нелинейное поведение в других местах.

02

Спектральный и нелинейный контроль

Распределение усиления, длина волокна и рабочая точка проектируются так, чтобы удерживать усиленное спонтанное излучение и нелинейные искажения в пределах заданных для модели ограничений.

03

Триггер и опорный сигнал времени

Внешний дифференциальный триггер и опорный оптический вывод могут согласовывать излучение с электроникой сканирования, захвата или измерения дальности, поддерживая характеризацию задержки.

04

Кондуктивный тепловой путь

Стабильный вывод требует определенной монтажной поверхности, равномерного усилия зажима и пути с низким тепловым сопротивлением в корпус клиента или холодную плиту.

Ценность системы

Волоконная доставка, электронное управление и опорный сигнал времени уменьшают количество отдельных функций, которые команда OEM должна собирать вокруг оптического источника.

Компактные импульсные волоконные лазерные модули Lumexis 1,5 микрометра с волоконным выходом
Платформа импульсного волоконного лазера 1,5 мкм
05 / Электроника и интерфейсы

Электроника приемника и интерфейсы лазерного дальномера.

Цепочка приемника и управления связывает оптические характеристики с хост-системой. Она должна разрешать слабые сигналы, выдерживать сильные отражения и предсказуемо взаимодействовать в реальных условиях эксплуатации.

APD · аналоговый фронтальный каскад · синхронизация · UART / TTL / RS422

В дальномере электроника определяет, когда запускается импульс, как распознается отражение и как сообщается значение дальности. Усиление детектора, полоса пропускания фронтального каскада, временное разрешение и пороговая логика проектируются как единая цепочка сигнала.

01

Прием эхо-сигнала APD

Лавинный фотодиод обеспечивает внутреннее усиление для слабых оптических отражений. Смещение и настройки усиления должны учитывать температуру, шум, фоновый свет и ожидаемый диапазон эхо-сигнала.

02

Аналоговый динамический диапазон

Фронтальный каскад должен обнаруживать слабые дальние эхо-сигналы, избегая насыщения или повреждения от неожиданно сильных ближних отражений. Оптические и электронные стратегии защиты рассматриваются совместно.

03

Синхронизация и калибровка

Разрешение зависит от формы импульса, полосы пропускания детектора, поведения компаратора, разрешения тактового генератора и фиксированных задержек. Калибровка сопоставляет измеренный интервал с физическим оптическим путём.

04

Связь с хост-системой

Последовательные интерфейсы и определённые наборы команд обеспечивают управление дальномером, передачу статуса и вторичную разработку. Уровень интерфейса и протокол подтверждаются для каждой модели.

Дисциплина интеграции

Оптические окна, стратегия заземления, качество питания, посадка разъёмов, уровень связи и механический монтаж влияют на измеряемый результат. Проверка интерфейса начинается до установки модуля.

Закрытая система тестирования голых лазерных полосок с оптическим креплением, охлаждающим оборудованием и компьютерным управлением
Базовая оптическая и электрическая характеризация
06 / Упаковка и верификация

Прецизионная упаковка лазеров и испытания на надёжность.

Прецизионная упаковка удерживает оптический путь, отводит тепло, защищает чувствительные интерфейсы и превращает лабораторный результат в воспроизводимый продукт. Верификация замыкает цикл между проектным замыслом и производственным выпуском.

01

Тепловой путь в первую очередь

Температура перехода, плоскостность монтажа, материал интерфейса и усилие зажима влияют на выходную мощность, длину волны и срок службы. Отвод тепла является частью оптической конструкции.

02

Позиционирование с микронной точностью

Монтаж кристалла, оптическое выравнивание и волоконная сварка задают геометрию, определяющую доставку луча и эффективность.

03

Защищённые межсоединения

Проволочная сварка, оплавление и герметизация корпуса создают стабильные электрические, механические и экологические интерфейсы.

04

Измеряй, отбирай, проверяй

Оптическая характеризация, старение, термоциклирование, размерный контроль и финальные проверки характеристик выявляют отклонения до выпуска.

Технические заметки

Спецификации лазерного источника, безопасность и OEM-интеграция.

01

Характеристики конкретной модели

Длина волны, выходная мощность, импульс, диапазон условий окружающей среды и значения интерфейса должны быть подтверждены по актуальному техническому описанию и документации конкретного заказа.

02

Результаты на уровне системы

Дальность, точность, оптическая эффективность и термическая стабильность зависят как от источника, так и от способа его интеграции в готовую систему.

03

Лазерная безопасность и соответствие требованиям

Класс лазера и нормативный статус зависят от конкретного продукта и конфигурации. Используйте применимый отчёт об испытаниях, маркировку и инструкции по интеграции, а не предположение, основанное только на длине волны.

04

OEM-проверка

Инженеры Lumexis совместно рассматривают оптические, электрические, термические, механические и интерфейсные требования перед рекомендацией стандартной платформы или Конфигурация OEM-лазерного источника.

Начните с требования системы

Выберите правильную технологию лазерного источника для вашей системы.

Укажите длину волны, цель по импульсу или мощности, оптический интерфейс, габариты, условия эксплуатации и план квалификации. Мы поможем определить практичную архитектуру источника и путь интеграции.

Lumexis — прецизионные лазерные источники, созданные для реального мира.

Техническая основа и публичные ссылки