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本帖最后由 yiyi1111 于 2016-9-8 17:19 编辑
激光器综述
Nanolinelaser [sup]TM[/sup]公司,即前Stockeryale Canada Lasiris公司的结构光源激光器产品包含该公司激光共性以外,还有一些特殊的特性,以满足某些特殊应用的需要。另外,在提供各种标准参数的基础上,很多参数都可以定制,这就使得激光器的应用更加的灵活。总的说来,Nanolinelaser结构光源激光器在整体设计的细节方面考虑得比较全面,完全可以满足高端的视觉设备或检测设备的需求。
首先说一下NL激光器的一般特性:
采用专利的鲍威尔棱镜光束整形技术,使得出射的激光线沿线光强呈非高斯的均匀分布,峰对谷均匀度可达15%。这一点的优势主要体现在以下几方面:
一是整条激光线的长度都可以利用到;
二是探测器校准比较容易;
三是由于激光线光强均匀分布,没有功率较集中的点,所以激光安全等级一般在Class2;
四是对摄像机的视场有好处。
激光器输出波长、功率稳定性高,使用寿命长。
激光器的工作模式有两种:APC和ACC。APC是恒定功率控制模式,激光二极管带有PIN光敏二极管,利用 PIN 管探测输出光,通过反馈电路稳定输出功率,使输出功率达到一个动态的平衡。ACC恒定电流控制模式,驱动电流保持恒定,但是随着使用时间的增长,输出功率会有所下降,而且如果激光管温度升高会导致阈值电流增大,使得激光输出功率不稳定。
可调焦,大范围可供选择的波长,功率,和扇角。
多种输出光斑样式。可以通过更换镜头,根据光栅衍涉原理,以实现不同的光斑样式输出。
线宽,景深等技术参数优异。NL对于线宽的定义为:高斯线型最大值的1/e^2(约为13.5%)处所对应的两点之间的宽度。景深的定义为:沿着光束传播方向上,线宽由最小值增大到最小值的2^0.5倍所经过的距离的2倍。501,701镜头。
线性度(straightness也就是直线度)好。扇角越大,直线度越不好控制。
激光器的偏轴角(boresight)都是小于3rmad(约为0.17°),这一点对于定位,对准等应用是非常重要的。
激光器可以做成分体式,也就是光学部分和电学部分分离的形式。
功率调制方式包括:电位计调节和外部输入信号调节。
P:通过调节电位计螺丝直接对输出功率进行大小的调节;
S:外部调制电压信号可以是正弦信号,三角信号或者是低频的方波脉冲。不仅可以对频率调制,还可以对强度进行调制。
T:外部调制电压信号为方波脉冲,只能对频率进行调制。
严格按照国际安全标准CDRH,IEC分级。
以上是一般共性,还有一些特殊性:
NL:大多数激光管都是采用APC控制模式。
NFL:极细激光线,极小的线宽,在70mm工作距离上线宽为13um(NL约为20um),景深55um。由于景深较小,激光线两端的线宽要比中间部分展宽。
相对NL,线宽也非常窄,在120mm工作距离上线宽为25um(NL约为30um),景深0.2mm,激光线沿线方向上的线宽恒定。
NTEC:ACC电流控制模式,驱动电流恒定,带有热电制冷系统可以使二极管温度保持恒定,因此激光输出波长和功率非常稳定,定点稳定性(Pointing Stability)非常好,激光器使用寿命长。但是很长时间的使用后,输出功率会有所下降。
NGLL,NGTEC:人眼对绿光波段的光的响应度比较高。高分辨率,高对比度光源。
MiniHusky:单模激光管,APC或ACC工作模式,热电制冷,杰出的输出波长,功率和定点稳定性,较长的使用寿命。激光管标准工作温度25°,输出功率500——2000mW。带有BD9插口,可提供二极管温度,电流,功率的实时监测,还可以接入外部调制信号进行输出功率的调制。
Husky:多模激光管,本身激光管的制作成本就比较高,封装内部带有TEC,激光二极管的芯片直接放到TEC上的。热电制冷,杰出的输出波长,功率和定点稳定性,较长的使用寿命。激光管标准工作温度25°,输出功率500——7000mW。安全细节的考虑和设计上非常的全面(遮光板,匙控开关,遥控安全内锁,红、黄、绿LED指示灯)。背板上还有一个LCD显示器,用于显示二极管的累计工作时间。BD9带有BD9插口,可提供二极管温度,电流,功率的实时监测,还可以接入外部调制信号进行输出功率的调制。
Reduced Speckle:宽带光谱光束,较低的空间相干长度,因此散斑含量较少。热电制冷,杰出的输出波长,功率和定点稳定性,较长的使用寿命。降低散斑的方法:一是增加光谱宽度,一是激光器输出波长的高频调制,一是让激光器工作在阈值电流附近。
Flat-Top:一般由三部分组成,平顶光发生部分(一维或者二维),扩束部分,聚焦部分。因此最后发出的平顶光可以是聚焦的,准直的或发散的。
Flat-Top和三维机视应用上的区别:
Flat-Top发出的平顶光是作为照明光源,摄像机摄取的是光的强度信息,因此对光的均匀度和稳定性要求非常高;(这与LED和二维机视的道理是差不多的)
三维机视通过激光线的形变来获取被测物体的轮廓信息,摄像机摄取的是激光线的形变图像,因此对激光线的线宽的一致性的要求高一些。
所以能调焦的激光器,都采用了外部调焦的新功能,减少了之前装配上的不方便之处。
联系人:北京路科锐威科技有限公司,王先生。电话010-58858423-108 公司网址:www.tricombj.com,国外公司网址:www.nanolinelaser.com
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