Qu'est-ce que la divergence du faisceau ?

En télémétrie laser,divergence du faisceaudécrit combien un faisceau laser se propage à mesure qu'il parcourt une distance. Mesuré enmilliradians (mrad), cela affecte directement lataille du spot,couverture cible, et finalement leprécision de mesuredu système laser.

Par exemple, une divergence de0,3 mradrésultats en une taille de spot de 30 cm à 1000 m. Plus la divergence est étroite, plus le faisceau reste concentré et précis à de longues distances.

Divergence des petits faisceaux : pourquoi est-ce important ?

UN petit angle de divergence, tel que ≤0.3 mrad, entraîne un faisceau étroitement focalisé qui maintient une taille de spot plus petite sur de longues distances. Cela est crucial dans la télémétrie laser pour plusieurs raisons :

1. Précision de ciblage supérieure

Une divergence plus petite réduit la taille du point à distance, ce qui minimise le risque de toucher des surfaces non intentionnelles. Cela est particulièrement important pour :

• Petit, des cibles précises

• Mesures à longue distance

• Environnements encombrés ou complexes

2. Meilleure performance environnementale

Dans des conditions réelles telles quebrouillard, pluie, poussière ou chaleur chatoyante, un faisceau étroit est moins affecté pardiffusion atmosphérique, ce qui entraîne des retours de signaux plus stables.

3. Capacité longue distance

Par exemple, dans unTélémètre laser en verre erbium 1535 nmconçu pour détecter des cibles jusqu'à12 km, la divergence du faisceau est un facteur limitant critique. Un faisceau plus large peut se répandre au-delà de la cible,densité énergétique dilutiveet réduisant le taux de réussite des mesures. Un angle de divergence de0,3 mrad ou moinsassure que le point laser reste suffisamment serré pour des retours précis, même à des distances extrêmes.

De nombreux télémètres de la gamme ERDI TECH, tels que leLRF1221C-03, sont construits avec ce principe à l'esprit, atteignantportée de 12 kmdans des conditions de réflectivité inférieures à 30 % tout en maintenant undivergence ≤ 0,3 mradpour d'excellentes performances à longue portée.

Grande divergence de faisceau : avantages et inconvénients

Alors que angles de divergence plus grands(e.g., >1 mrad) peut réduire la précision à longue distance, ilsoffrent des avantagesdans les applications à courte et moyenne portée oùune taille de spot plus grandeaugmente la probabilité de touchercibles mobiles, larges ou à faible réflectivité.

Ce compromis est discuté en détail danscette étude évaluée par des pairs de la revue MDPI Photonics, qui met en évidence comment la divergence du faisceau influence la précision de portée, la distribution d'énergie et la détectabilité de la cible dans divers scénarios.

Divergence du faisceau et taille du spot : la relation

                                              Source : Safran Vectronix

Le lasertaille du spotà une distance donnée peut être approximée par :

Diamètre du spot ≈ Divergence du faisceau (en radians) × Distance

Le LRF200A-03Module télémètre laser à diode 905 nmutilise unfaisceau plus large(environ20×10 cm à 100 m), offrant des avantages clés dans les environnements industriels et de véhicules :

• Fiabilité accrue des mesuressur des cibles inégales ou mobiles

• Un chevauchement de champ plus large, améliorant le succès de détection sur des surfaces diffuses ou non coopératives

• Réduit les lectures manquées dans les systèmes sensibles aux vibrations tels queAGV ou engins de chantier

Ce choix de conception donne la prioritéstabilité pratiquesur une précision extrême, ce qui le rend idéal pour l'automatisation en extérieur, le positionnement des véhicules et l'évitement des collisions.

Conseils pour optimiser les performances du télémètre laser

1. Faites correspondre la divergence à votre plage et à la taille de votre cible

2. Minimiser les interférences ambiantesen choisissant des longueurs d'onde appropriées (par exemple, 1535 nm pour la sécurité oculaire et la résistance au brouillard)

3. Utiliser des optiques de précisionpour contrôler la divergence et la concentration

4. Assurer un alignement correctdans l'intégration de votre système

5. Sélectionnez des modules avec une sortie de confiance du signal, tel que l'intensité de retour ou le retour d'état de fonctionnement

Réflexions finales

La divergence du faisceau peut sembler un petit détail technique, mais elle a uneimpact important sur les performances du télémètre laser. Que vous construisiez un système de ciblage à longue portée de qualité militaire ou un capteur de sécurité monté sur un véhicule, comprendre et sélectionner la bonne divergence de faisceau garantira :

• Précision de mesure supérieure

• Meilleure fiabilité dans les environnements réels

• Intégration système améliorée

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