Что такое расхождение пучка?

В лазерной дальномерности,расхождение пучкаописывает, насколько лазерный луч рассеивается по мере его прохождения на расстоянии. Измеряется вмиллирадианы (мрад), это напрямую влияет наразмер пятна,целевое покрытие, и в конечном итогеточность измерениялазерной системы.

Например, расхождение0,3 мрадрезультат в размере пятна 30 см на 1000 м. Чем меньше расходимость, тем более сфокусированным и точным остается луч на больших расстояниях.

Малая расхождение пучка: почему это важно

Амалый угол расхождения, такие как ≤0.3 мрад, приводят к узко сфокусированному лучу, который сохраняет меньший размер пятна на больших расстояниях. Это имеет решающее значение в лазерной дальномерии по нескольким причинам:

1. Более высокая точность наведения

Меньшая дивергенция уменьшает размер пятна на расстоянии, что минимизирует риск попадания на нежелательные поверхности. Это особенно важно для:

• Маленький, точные цели

• Измерения на больших расстояниях

• Загроможденная или сложная среда

2. Улучшение экологических показателей

В реальных условиях, таких кактуман, дождь, пыль или мерцание жары, узкий луч меньше подвержен влияниюатмосферное рассеяние, что приводит к более стабильному возврату сигнала.

3. Возможность передачи данных на большие расстояния

Например, вЛазерный дальномер на эрбиевом стекле с длиной волны 1535 нмпредназначен для обнаружения целей до12 км, расходимость луча является критическим ограничивающим фактором. Более широкий луч может выйти за пределы цели,разбавление плотности энергиии снижая коэффициент успешности измерений. Угол расхождения равен0,3 мрад или меньшеобеспечивает, чтобы лазерная точка оставалась достаточно узкой для точных возвратов, даже на экстремальных дистанциях.

Многие из дальномеров ERDI TECH, такие какЛРФ1221С-03, построены с учетом этого принципа, достигая≥12 км дальностьпри условиях отражательной способности менее 30%, сохраняя при этомрасхождение <0,3 мраддля превосходной работы на больших расстояниях.

Большая расхождение пучка: плюсы и минусы

Пока большие углы расхождения(e.g., >1 mrad) может снизить точность на дальних дистанциях, онипредлагают преимуществав ближне- и среднемагистральных приложениях, гдебольший размер пятнаувеличивает вероятность попаданиядвижущиеся, широкие или малоотражающие цели.

Этот компромисс подробно обсуждается вэто рецензируемое исследование из журнала MDPI Photonics, что подчеркивает, как расходимость луча влияет на точность дальности, распределение энергии и обнаруживаемость цели в различных сценариях.

Расходимость пучка и размер пятна: взаимосвязь

                                              Источник: Safran Vectronix

Theлазерразмер пятнана заданном расстоянии можно приблизительно определить по формуле:

Диаметр пятна ≈ Расходимость луча (в радианах) × Расстояние

TheЛРФ200А-03Модуль диодного лазерного дальномера 905 нмиспользуетбольшее пятно луча(прибл.20×10см на 100м), предлагая ключевые преимущества в промышленных и автомобильных условиях:

• Повышенная надежность измеренийна неровных или движущихся целях

• Более широкое перекрытие полей, улучшая успех обнаружения на диффузных или некоперативных поверхностях

• Снижает количество пропущенных показаний в системах, подверженных вибрации, таких какAGV или строительная техника

Этот выбор дизайна ставит приоритетыпрактическая устойчивостьнад экстремальной точностью, что делает его идеальным для автоматизации на открытом воздухе, позиционирования транспортных средств и предотвращения столкновений.

Советы по оптимизации работы лазерного дальномера

1. Сопоставьте дивергенцию с вашим диапазоном и размером цели

2. Минимизируйте внешние помехивыбирая подходящие длины волн (например, 1535 нм для безопасности глаз и устойчивости к туману)

3. Используйте точную оптикуконтролировать расхождение и фокусировку

4. Обеспечьте правильное выравниваниев вашей системной интеграции

5. Выберите модули с выходом достоверного сигнала, такие как интенсивность возврата или обратная связь о рабочем состоянии

Заключительные мысли

Расходимость луча может показаться незначительной технической деталью, но она имеет значение.большое влияние на производительность лазерного дальномера. Независимо от того, создаете ли вы систему дальнего прицеливания военного класса или датчик безопасности, установленный на транспортном средстве, понимание и выбор правильного рассеяния луча обеспечит:

• Более высокая точность измерений

• Повышенная надежность в реальных условиях

• Улучшенная системная интеграция

Готовы выбрать подходящий лазерный дальномер для вашего применения? ИсследуйтеЛазерные модули ERDI TECHдля решений, разработанных для балансировки расхождения, мощности и точности—подходящих для ваших потребностей в производительности.