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全國服務熱線：
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激光雷達技術正被積極應用于越來越多的不同應用，從汽車、機載地形測繪、安全到農業(yè)和工業(yè)。大多數這些應用需要激光二極管發(fā)射峰值功率為幾瓦甚至千瓦的短脈沖（低至納秒），以實現(xiàn)高空間激光雷達測量解決方案和長檢測范圍。尤其是像閃光激光雷達系統(tǒng)這樣的新技術，是基于飛行時間測量的，其優(yōu)點是不需要光束掃描儀，因為只有一個發(fā)散度很大的短激光脈沖用于覆蓋整個場景。然后可以通過回波光的測量立即恢復遇到的物體的深度，從而實現(xiàn)環(huán)境的實時 3D 測繪 [1]。
對于此類任務，常用的半導體技術是垂直腔表面發(fā)射激光器 ( VCSEL )。這些通常顯示出具有高發(fā)散度的橢圓形光束輪廓，可以通過在激光二極管前面使用光學器件來進行調整。為了對 VCSEL（以及此類 LiDAR 源）進行完整的時間表征，僅平均功率是不夠的。此外，脈沖寬度、脈沖形狀、脈沖頻率和峰值功率等特性也很重要。
脈沖寬度對應于目標空間分辨率（垂直或水平，取決于掃描軌跡）。較短的脈沖導致較高的空間分辨率，因此通常是理想的。然而，探測器部分必須能夠處理如此短的脈沖以及通常產生的低信號。
這里最重要的參數是脈沖是高斯形狀的。如果出現(xiàn)任何不同的脈沖形狀，LiDAR 的結果將不可靠（參見 [2]）。例如，如果由于控制電子設備中的錯誤而導致脈沖顯示雙峰，則激光雷達的測量將具有更高的不確定性。
為了在不降低掃描速度的情況下提高激光雷達系統(tǒng)的采樣率，提高脈沖的重復率是一個明智的選擇。系統(tǒng)已經從過去的kHz范圍發(fā)展到現(xiàn)在的MHz范圍。
峰值功率越高，反射信號越強，從而使激光雷達系統(tǒng)的測量距離更遠。另一個效果是即使是低反射材料/物體也可以被檢測到。這導致高峰值功率成為目標。然而，仍然需要保證眼睛安全，這限制了大多數應用可以使用的最大值。
對于平均功率和脈沖能量的經典測量，請參閱我們關于激光功率測量的文章。
Gigahertz-Optik為上述高速激光器提供不同類型的測量解決方案，覆蓋200 nm – 1800 nm的波長范圍，其中包括主要使用的波長，如532 nm、905 nm、940 nm、1064 nm和1550 nm。此外，我們能夠提供針對不同機械尺寸、光束輪廓、時域的解決方案，甚至是定制解決方案，包括具有最低校準不確定性的可追溯校準。
1550 nm 為 LiDAR 設備提供了潛在的“人眼安全波長”（參見 DIN 60825 和 [3]）以及具有成本效益的高功率。此外，它在有霧的情況下也具有優(yōu)勢，因為它不易被水吸收。因此，該波長變得越來越重要。然而，探測器技術更具挑戰(zhàn)性，因為需要的 InGaAs 傳感器通常像素和分辨率較低。例如，532 nm 通常用于繪制海底地圖，因為與較高波長相比，它在水中的傳輸率要低得多，并且對于此應用，可見激光是可以接受的，但自動駕駛汽車則不然。盡管如此，1064 nm 是目前最常用的波長。原因是它仍然屬于具有所有優(yōu)點的硅傳感器范圍。
?準確且可追蹤的激光功率/能量測；
?脈沖特性/脈沖波形；
?外部光譜輻射計的激光光譜；
?適用于不同幾何形狀、發(fā)散度等的激光產品系列。
在以下部分中，我們將展示標準產品目錄中的產品選擇，從具有中等掃描頻率的小型一體式設備開始，一直到集成積分球直至具有不同直徑的超快積分球系統(tǒng)。我們還提供定制解決方案。請聯(lián)系我們！
如果脈沖寬度在微秒 (μs) 或毫秒 (ms) 范圍內，則可以使用單個光電二極管設置直接進行 ISO 17025 可追蹤輻射功率測量和波形表征。
PLL-1701 高速雙輸入驗光儀
為此，Gigahertz-Optik 開發(fā)了一種上升時間低至 16 μs 的高速跨阻放大器，稱為 PLL-1701。這對應于測量的 21 kHz 帶寬。
PLL-1701 可通過其 BNC 連接器與外部檢測器配合使用，以兼容Gigahertz-Optik 的全系列光測量檢測器。此外，它還提供帶有集成小型積分球的直接 FC 光纖輸入。安裝在球體上的二極管覆蓋 400 nm – 1550 nm 的波長范圍，因此也包括所有相關的激光波長。這意味著可以在自由空間設置中直接耦合到球體中的光纖耦合源或激光器可以直接測量，無需任何其他附件。
外部檢測器以及內部積分球可以使用線性放大器和對數放大器來讀取。單級對數放大器使 PLL-1701 能夠測量高動態(tài)信號，而無需切換量程。線性放大器的優(yōu)點是其卓越的線性度和由多個增益范圍提供的高動態(tài)范圍。憑借這種靈活性，PLL-1701 為許多不同類型的應用提供可追蹤的結果，涵蓋較大的波長范圍和脈沖屬性的選擇。
對于超短脈沖和低納秒范圍內（例如8納秒）的脈沖長度，不可能用一個光電二極管直接測量脈沖形狀（波形）和輻射脈沖功率（W），因為沒有合適的光電二極管可用。該限制基本上是由跨阻放大器的上升時間（通常是低微秒范圍）與光電二極管的響應時間和響應率相結合給出的。
小光電二極管（有源區(qū)域）提供非常短的響應時間，但需要高放大倍數才能生成可測量的信號。如果跨阻放大器與光電二極管一樣快或使用較慢的跨阻放大器來降低噪聲，這通常會導致較大的噪聲。兩者都不能令人滿意地滿足應用程序的需求。
為了克服這一限制，我們提供了所謂的雙二極管技術高速積分球。這意味著兩個獨立的光電二極管安裝在單個積分球上。
經過 ISO 17025 校準的光電二極管使用脈沖展寬方法測量脈沖能量（參見附錄 42）。這樣可以實現(xiàn)低噪聲的精確激光功率和激光能量測量。
此外，還使用上升時間在 ns 范圍內的小型快速光電二極管，用于測量入射光的相對信號形狀（波形），為使用示波器或其他放大器提供 50 歐姆 BNC 輸出。通過將該時間分布與第一光電二極管的絕對結果相結合，可以在數學上確定絕對脈沖形狀，因此可以用這樣的系統(tǒng)來充分表征脈沖。
為此，Gigahertz-Optik 推出了ISD-xx-SP （SP = 形狀和功率）產品系列。它包含不同尺寸的積分球（標準產品直徑范圍為 16 毫米至 100 毫米），這些積分球配備了前面提到的雙二極管技術，可全面表征短脈沖以及發(fā)散激光脈沖。不同的球體尺寸和輸入端口有助于覆蓋激光二極管的所有尺寸和視場。
ISD-1.6-SP-Vxx輻射功率測量檢測器
16 mm 硫酸鋇積分球，帶 5 mm 或 7 mm 輸入端口。如果按照 進行眼睛安全評估，則需要 7 毫米入口。整個系統(tǒng)基于精密加工的緊湊型 CNC 外殼。此外，還提供兩個 SMA 輸出，用于光譜測量等（請參閱我們的光譜照度計、UV-VIS-NIR 光譜輻射計）?？筛鶕筮M行定制調整。
ISD-5P-SP光功率計檢測器
50 mm ODM98 積分球，具有 10 mm 輸入端口，適用于中等尺寸激光直徑的應用。第三個端口可配置不同的選項，例如用于光譜測量的另一個探測器或光纖輸出（請參閱我們的光譜照度計、UV-VIS-NIR 光譜輻射計）。
ISD-10P-SP輻射功率測量的檢測器
100 mm ODM98 積分球，具有 20 mm 輸入端口，適用于大光源直徑的應用。第三個端口可配置不同的選項，例如用于光譜測量的另一個探測器或光纖輸出（請參閱我們的光譜照度計、UV-VIS-NIR 光譜輻射計）。
為了支持您使用合適的探測器來表征您的脈沖激光源，請與我們聯(lián)系。我們在積分球設計和光/激光測量方面擁有超過 25 年的經驗，可以支持您找到適合您應用的正確探測器設置，或者與您一起制定完美且經濟實惠的定制解決方案。
對于任何類型的輻射激光功率測量，校準對于最終結果的準確性都起著關鍵作用。換句話說，值得信賴的低校準不確定度非常重要。在這方面，我們提供由DAkkS ISO 17025 認可的校準和測試實驗室進行的校準。這意味著流程中應用了 ISO 17025 的最高標準，以確保我們校準的可靠性和可追溯性。所有校準均可直接追溯到 PTB、德國 NMI 或類似的 NMI。我們的校準實驗室涵蓋 200 nm – 2500 nm 的波長范圍。
