Параметры лазерных модулей
Лазерные модули характеризуются большим количеством параметров, номенклатура и значения которых для каждого модуля варьируются в зависимости от области применения.
Габариты
Размер лазерного модуля является важным параметром, который следует учитывать при выборе устройства. Габариты лазеров варьируются от нескольких миллиметров, например, серия МЛ072, до нескольких сантиметров, например, серия МЛ2540. Компактные лазерные модули предлагают преимущества в виде легкости установки и простоты их интеграции в различные устройства. Однако при этом небольшие размеры ограничивают мощность излучения и функциональные возможности модуля.
Вывод излучения
Вывод излучения лазерного модуля может осуществляться различными способами в зависимости от требований к системе. В наших модулях мы предлагаем два варианта: свободное пространство и оптическое волокно. Разновидностью последнего является опция с волоконным коллиматором, когда излучение, выходящее из волокна, формируется волоконным коллиматором.
- Вывод в свободное пространство — это самый простой и наиболее распространенный вариант. Модуль представляет из себя законченную конструкцию и легко интегрируется в механизмы и устройства, где он применяется. Законченная конструкция обеспечивает и его большую надежность при различных внешних воздействиях.
- Вывод в оптическое волокно тоже обладает рядом преимуществ, так как позволяет доставлять излучение в места, где установить законченный модуль иногда невозможно. Кроме того, излучение, выходящее из одномодового волокна, имеет гауссовый профиль, что иногда важно для пользователя.
- Волоконный коллиматор позволяет включить в него практически любую оптическую систему, обеспечивающую нужные форму и размеры пучка излучения. Сложность используемой оптической системы волоконного коллиматора ограничивается только его допустимыми размерами.
Выбор того или иного решения определяется совокупностью требований, которые предъявляются к лазерному модулю.
Длина волны
Длина волны излучения (λ) является базовым параметром при выборе или создании модуля, так как она определяет эффективность при прохождении через газ, отражение от поверхностей различных материалов или взаимодействие с материалами, прозрачными для данной длины волны, видность излучения различными детекторами, в том числе, человеческим глазом и т.д. Длина волны измеряется в нанометрах (нм) или микронах (мкм).
Стабильность длины волны
Стабильность длины волны излучения (Δλ) модуля является достаточно специфическим параметром. Например, при формировании лазерной линии для разметки он практически не важен. Но когда модуль используется в интерферометрии, к данному параметру предъявляются повышенные требования, так как от его значения зависит полученный результат. В такие модули включают системы термостабилизации лазерных диодов, как например в модули серий МЛ1820, МЛ2240, МЛ2540. Стабильность длины волны излучения измеряется в нанометрах на градус (нм/°C).
Выходная мощность излучения
Выходная мощность излучения (Р) лазерного модуля также относится к базовым параметрам и может варьироваться от десятых долей милливатта (мВт) до десятков ватт (Вт). Она очень часто определяет возможность и эффективность применения лазера.
Стабильность выходной мощности
Стабильность выходной мощности (ΔР), как и стабильность длины волны, - параметр специфический. В упомянутых уже ранее случаях с разметкой - его значение может составлять десятки процентов, с интерферометрий – тысячные доли процента. Иногда стабильность выходной мощности задается как процент от изменения выходной мощности к ее номинальному значению при изменении температуры на один градус, а иногда при изменении во всем диапазоне рабочих температур.
Внешнее управление мощностью
Для достижения наилучших результатов в работе приборов, устройств, где используется лазерный модуль, важно иметь возможность управления его мощностью излучения. Существует несколько вариантов управления мощностью: потенциометр, цифровая модуляция, аналоговая модуляция:
- Потенциометр, позволяет пользователю изменять выходную мощность вручную, обеспечивая оптимальный уровень мощности излучения.
- ТТЛ модуляция обеспечивает скачкообразное изменение пиковой мощности, в том числе, и с достаточно высокими частотами, что позволяет изменять среднюю мощность излучения (ШИМ модуляция). Модуляция осуществляется внешним цифровым сигналом.
- Аналоговая модуляция, в свою очередь, позволяет плавно управлять выходной мощностью лазера за счет внешнего аналогового сигнала.
Каждый из перечисленных способов управления мощностью излучения имеет свои преимущества и недостатки, выбор зависит от требований конкретного применения.
Напряжение питания
Напряжение питания лазерного модуля указывает, сколько вольт потребуется для обеспечения нормальной работы устройства. В большинстве случаев напряжение питания варьируется от 5 до 24 вольт, хотя существуют модели с более высокими требованиями.
Рабочий ток
Под рабочим током понимается ток, который потребляет модуль при эксплуатации в нормальных условиях. Этот параметр применим к каждому модулю, но чаще всего данное требование становится важным либо в случае, когда модуль используется в переносном оборудовании, когда важно обеспечить необходимый ресурс работы от одного аккумулятора, либо когда есть ограничения по тепловыделению модуля, что непосредственно связано с рабочим током.
Форма луча
Для решения имеющихся задач пользователю могут понадобиться различные профили лазерного пучка. Как пример, это может быть линия для целей разметки или точка для целей указания. Используя различные технологии, можно поучить профили пучка практически любой формы. При этом существует набор широко распространенных форм: точка, круг, овал, кольцо, линия, прямоугольник и другие. Специальные формы тоже возможны, но это требует создания оснастки и соответствующих инвестиций.
Размеры пятна на рабочем расстоянии
В зависимости от решаемой задачи, помимо профиля лазерного пучка, для пользователя обычно важен и размер пучка на конкретном расстоянии. Для различных применений эти размеры (диаметры точек, толщины линии и т.п.) могут меняться от десятков микрон до десятков сантиметров, а иногда и больше.
Расходимость излучения, рабочий угол
Расходимость излучения (рабочий угол при формировании линии) (θ) определяет, насколько быстро изменяется размер пятна, линии при удалении от модуля. Для некоторых целей этот угол составляет десятые доли милирадиана (1 мрад - это изменение в 1 мм на расстоянии 1 м), а для других десятки и сотни градусов.
Заключение
Выше перечислены далеко не все параметры, которыми характеризуются лазерные модули, поэтому, если остались вопросы, обращайтесь: наши консультанты – профессионалы в своей сфере. Если вы не знаете, как выбрать лазерный модуль, свяжитесь с ними по телефону и бесплатно получите предпродажную техническую консультацию.
Ознакомиться с нашим каталогом, где представлена актуальная информацию о доступных для заказа моделях можно по ссылке: каталог лазерных модулей ЛТТ