ليزر الإربيوم الزجاجي ذو الشعاع الموسع مقابل الليزر غير الموسع

تُستخدم ليزرات الإربيوم الزجاجي على نطاق واسع في تطبيقات مثل تحديد المدى بالليزر، وتحديد الأهداف، وتقنية الليدار، نظرًا لسلامتها للعين واستقرارها العالي. ويمكن تصنيفها، من حيث تصميم المنتج، إلى نوعين بناءً على احتوائها على وظيفة توسيع الشعاع: ليزرات مدمجة مع توسيع الشعاع، وليزر بدون توسيع الشعاع. ويختلف هذان النوعان اختلافًا كبيرًا في البنية والأداء وسهولة الدمج.

1. ما هو الليزر المتكامل ذو الشعاع الموسع؟
يشير مصطلح الليزر المتكامل ذو الشعاع الموسع إلى ليزر يتضمن وحدة بصرية لتوسيع الشعاع عند المخرج. تعمل هذه الوحدة على تجميع أو توسيع شعاع الليزر المتباعد أصلاً، مما يحسن حجم بقعة الشعاع وتوزيع الطاقة على مسافات طويلة.
تشمل الميزات الرئيسية ما يلي:

- شعاع خرج متوازي ذو حجم بقعة أصغر على المدى البعيد

- هيكل متكامل يلغي الحاجة إلى موسعات الحزمة الخارجية

- تحسين تكامل النظام والاستقرار العام

2. ما هو الليزر غير الموسع الشعاع؟
في المقابل، لا يحتوي الليزر غير المُوسَّع شعاعيًا على وحدة بصرية داخلية لتوسيع الشعاع. فهو يُصدر شعاع ليزر خامًا ومتباعدًا، ويتطلب مكونات بصرية خارجية (مثل موسعات الشعاع أو العدسات المُجمِّعة) للتحكم في قطر الشعاع.
تشمل الميزات الرئيسية ما يلي:

- تصميم وحدة أكثر إحكامًا، مثالي للبيئات ذات المساحة المحدودة

- مرونة أكبر، مما يسمح للمستخدمين باختيار تكوينات بصرية مخصصة

- تكلفة أقل، مناسبة للتطبيقات التي يكون فيها شكل الشعاع على مسافات طويلة أقل أهمية

3. مقارنة بين الاثنين

①تباعد الشعاع
تتميز الليزرات المتكاملة ذات الحزمة الموسعة بانحراف شعاع أصغر (عادةً أقل من 1 ملي راديان)، بينما تتميز الليزرات غير الموسعة بانحراف شعاع أكبر (عادةً 2 ملي راديان).–10 ملي راديان).

٢شكل بقعة الشعاع
تنتج أشعة الليزر ذات الشعاع الموسع شكل بقعة متوازية ومستقرة، بينما تصدر أشعة الليزر غير ذات الشعاع الموسع شعاعًا أكثر تباعدًا مع بقعة غير منتظمة على مسافات طويلة.

③سهولة التركيب والمحاذاة
تتميز الليزرات ذات الشعاع الموسع بسهولة تركيبها ومحاذاتها لعدم حاجتها إلى موسع شعاع خارجي. في المقابل، تتطلب الليزرات غير ذات الشعاع الموسع مكونات بصرية إضافية ومحاذاة أكثر تعقيدًا.

④يكلف
تعتبر الليزرات ذات الشعاع الموسع أغلى نسبياً، بينما تعتبر الليزرات غير ذات الشعاع الموسع أكثر فعالية من حيث التكلفة.

⑤حجم الوحدة
وحدات الليزر ذات الشعاع الموسع أكبر قليلاً، بينما الوحدات غير ذات الشعاع الموسع أكثر إحكاما.

4. مقارنة سيناريوهات التطبيق

①ليزرات متكاملة موسعة الشعاع

- أنظمة تحديد المدى بالليزر بعيدة المدى (على سبيل المثال، >3 كم): يكون الشعاع أكثر تركيزًا، مما يعزز اكتشاف إشارة الصدى.

- أنظمة تحديد الأهداف بالليزر: تتطلب إسقاطًا دقيقًا وواضحًا للبقعة على مسافات طويلة.

- منصات كهروضوئية متكاملة عالية الجودة: تتطلب استقرارًا هيكليًا ومستوى عالٍ من التكامل.

٢الليزر غير الموسع الشعاع

- وحدات تحديد المدى المحمولة باليد: تتطلب حجمًا صغيرًا وتصميمًا خفيف الوزن، وعادة ما تكون للاستخدام قصير المدى (<500 متر).

- أنظمة تجنب العوائق الآلية/الطائرات بدون طيار: تستفيد البيئات ذات المساحة المحدودة من تشكيل الحزمة المرن.

- مشاريع الإنتاج الضخم الحساسة للتكلفة: مثل أجهزة تحديد المدى الاستهلاكية ووحدات LiDAR المدمجة.

5. كيف تختار الليزر المناسب؟
عند اختيار ليزر Er:Glass، نوصي المستخدمين بمراعاة العوامل التالية:
①مسافة التطبيق: بالنسبة للتطبيقات بعيدة المدى، يفضل استخدام النماذج ذات الشعاع الموسع؛ أما بالنسبة للاحتياجات قصيرة المدى، فقد تكون النماذج غير الموسعة كافية.
٢تعقيد تكامل النظام: إذا كانت إمكانيات المحاذاة البصرية محدودة، يُنصح باستخدام المنتجات المتكاملة ذات الحزمة الموسعة لتسهيل عملية الإعداد.
③متطلبات دقة الشعاع: بالنسبة لتطبيقات القياس عالية الدقة، يوصى باستخدام الليزر ذي التباعد المنخفض للشعاع.
④قيود حجم المنتج والمساحة: بالنسبة للأنظمة المدمجة، غالبًا ما تكون التصاميم غير الموسعة بالشعاع أكثر ملاءمة.

6. الخاتمة
على الرغم من أن ليزرات الإربيوم الزجاجي ذات الشعاع الموسع وغير الموسع تشترك في نفس تقنية الانبعاث الأساسية، إلا أن اختلاف تكوينات خرجها البصري يؤدي إلى تباين في خصائص الأداء ومدى ملاءمتها للتطبيقات. يساعد فهم مزايا وعيوب كل نوع المستخدمين على اتخاذ خيارات تصميم أكثر ذكاءً وكفاءة، ويُحسّن أداء النظام واستقراره بشكل عام.

لطالما كرست شركتنا جهودها للبحث والتطوير وتخصيص منتجات ليزر الإربيوم والزجاج. نقدم مجموعة واسعة من التكوينات ذات الشعاع الموسع وغير الموسع، عبر مستويات طاقة متنوعة. تواصلوا معنا للحصول على مزيد من التفاصيل الفنية ونصائح اختيارية مصممة خصيصًا لتطبيقكم.