در کاربردهایی مانند فاصله‌یابی لیزری، شناسایی هدف و لیدار، لیزرهای Er:Glass به دلیل ایمنی چشم و پایداری بالا به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند. از نظر پیکربندی محصول، می‌توان آنها را بر اساس اینکه آیا تابع گسترش پرتو را ادغام می‌کنند یا خیر، به دو نوع طبقه‌بندی کرد: لیزرهای یکپارچه گسترش یافته با پرتو و لیزرهای بدون گسترش پرتو. این دو نوع از نظر ساختار، عملکرد و سهولت ادغام تفاوت‌های قابل توجهی دارند.
۱. لیزر مجتمع با پرتو گسترش‌یافته چیست؟
لیزر یکپارچه با پرتو گسترش‌یافته به لیزری اطلاق می‌شود که در خروجی خود دارای یک مجموعه نوری گسترش‌دهنده پرتو است. این ساختار، پرتو لیزر واگرا را همسو یا گسترش می‌دهد و اندازه نقطه پرتو و توزیع انرژی را در فواصل طولانی بهبود می‌بخشد.
ویژگی‌های کلیدی عبارتند از:
- پرتو خروجی موازی با اندازه نقطه کوچکتر در برد طولانی
- ساختار یکپارچه که نیاز به گسترش‌دهنده‌های پرتو خارجی را از بین می‌برد
- یکپارچه‌سازی پیشرفته سیستم و پایداری کلی
۲. لیزر بدون پرتو منبسط شده چیست؟
در مقابل، یک لیزر بدون پرتو منبسط شده شامل ماژول نوری داخلی برای گسترش پرتو نیست. این لیزر یک پرتو لیزر خام و واگرا ساطع می‌کند و برای کنترل قطر پرتو به اجزای نوری خارجی (مانند بسط‌دهنده‌های پرتو یا لنزهای موازی‌کننده) نیاز دارد.
ویژگی‌های کلیدی عبارتند از:
- طراحی ماژول جمع و جورتر، ایده‌آل برای محیط‌های با فضای محدود
- انعطاف‌پذیری بیشتر، به کاربران اجازه می‌دهد پیکربندی‌های نوری سفارشی را انتخاب کنند
- هزینه کمتر، مناسب برای کاربردهایی که شکل پرتو در فواصل طولانی اهمیت کمتری دارد
۳. مقایسه بین این دو
۱. (۱)واگرایی پرتو
لیزرهای مجتمع با پرتو منبسط شده واگرایی پرتو کمتری دارند (معمولاً کمتر از 1 میلی رادیان)، در حالی که لیزرهای بدون پرتو منبسط شده واگرایی بیشتری دارند (معمولاً 2–۱۰ میلی‌لیتر).
②شکل نقطه پرتو
لیزرهای پرتو-گسترش‌یافته، شکل نقطه‌ای موازی و پایداری ایجاد می‌کنند، در حالی که لیزرهای بدون پرتو-گسترش‌یافته، پرتوی واگراتر با نقطه‌ای نامنظم در فواصل دور ساطع می‌کنند.
۳. (۳)سهولت نصب و ترازبندی
لیزرهای پرتو-گسترش‌یافته به دلیل عدم نیاز به گسترش‌دهنده پرتو خارجی، نصب و تنظیم آسان‌تری دارند. در مقابل، لیزرهای بدون پرتو-گسترش‌یافته به اجزای نوری اضافی و تنظیم پیچیده‌تری نیاز دارند.
④هزینه
لیزرهای پرتو-گسترش‌یافته نسبتاً گران‌تر هستند، در حالی که لیزرهای بدون پرتو-گسترش‌یافته مقرون‌به‌صرفه‌ترند.
⑤اندازه ماژول
ماژول‌های لیزر پرتو-گسترش‌یافته کمی بزرگتر هستند، در حالی که ماژول‌های بدون پرتو-گسترش‌یافته جمع‌وجورتر هستند.
۴. مقایسه سناریوهای کاربردی
۱. (۱)لیزرهای مجتمع با پرتو گسترش‌یافته
- سیستم‌های فاصله‌یابی لیزری برد بلند (مثلاً >3 کیلومتر): پرتو متمرکزتر است که تشخیص سیگنال پژواک را افزایش می‌دهد.
- سیستم‌های تعیین هدف لیزری: نیاز به نمایش دقیق و واضح نقطه‌ای در فواصل طولانی دارند.
- پلتفرم‌های الکترواپتیکی یکپارچه پیشرفته: به پایداری ساختاری و سطح بالایی از یکپارچه‌سازی نیاز دارند.
②لیزرهای بدون پرتو منبسط شده
ماژول‌های مسافت‌یاب دستی: به اندازه جمع‌وجور و طراحی سبک نیاز دارند، معمولاً برای استفاده در برد کوتاه (کمتر از ۵۰۰ متر).
- پهپادها/سیستم‌های رباتیک اجتناب از موانع: محیط‌های با محدودیت فضا از شکل‌دهی پرتو انعطاف‌پذیر بهره‌مند می‌شوند.
- پروژه‌های تولید انبوه مقرون‌به‌صرفه: مانند فاصله‌یاب‌های مصرفی و ماژول‌های لیدار فشرده.
۵. چگونه لیزر مناسب را انتخاب کنیم؟
هنگام انتخاب لیزر Er:Glass، به کاربران توصیه می‌کنیم عوامل زیر را در نظر بگیرند:
۱. (۱)فاصله کاربرد: برای کاربردهای برد بلند، مدل‌های دارای پرتو گسترش‌یافته ترجیح داده می‌شوند؛ برای نیازهای برد کوتاه، مدل‌های بدون پرتو گسترش‌یافته ممکن است کافی باشند.
②پیچیدگی یکپارچه‌سازی سیستم: اگر قابلیت‌های ترازبندی نوری محدود باشد، محصولات یکپارچه با پرتو گسترش‌یافته برای راه‌اندازی آسان‌تر توصیه می‌شوند.
۳. (۳)الزامات دقت پرتو: برای کاربردهای اندازه‌گیری با دقت بالا، لیزرهایی با واگرایی پرتو کم توصیه می‌شوند.
④محدودیت‌های اندازه و فضای محصول: برای سیستم‌های فشرده، طرح‌های بدون پرتو گسترش‌یافته اغلب مناسب‌تر هستند.
۶. نتیجه‌گیری
اگرچه لیزرهای Er:Glass با پرتو منبسط شده و بدون پرتو منبسط شده از فناوری انتشار هسته یکسانی برخوردارند، اما پیکربندی‌های مختلف خروجی نوری آنها منجر به ویژگی‌های عملکردی و مناسب بودن کاربردهای مختلف می‌شود. درک مزایا و معایب هر نوع به کاربران کمک می‌کند تا انتخاب‌های طراحی هوشمندانه‌تر و کارآمدتری داشته باشند و عملکرد و پایداری کلی سیستم را بهبود بخشند.
شرکت ما مدت‌هاست که به تحقیق و توسعه و سفارشی‌سازی محصولات لیزر Er:Glass اختصاص داده شده است. ما طیف گسترده‌ای از پیکربندی‌های پرتو-گسترش‌یافته و بدون پرتو-گسترش‌یافته را در سطوح انرژی مختلف ارائه می‌دهیم. برای جزئیات فنی بیشتر و مشاوره انتخاب متناسب با کاربرد خود، با ما تماس بگیرید.
زمان ارسال: ۳۰ ژوئیه ۲۰۲۵