ビーム拡大型Er:ガラスレーザーと非ビーム拡大型Er:ガラスレーザー

Er:ガラスレーザーは、レーザー測距、ターゲット識別、LiDARなどの用途において、眼への安全性と高い安定性から広く採用されています。製品構成の観点からは、ビーム拡大機能の有無によって、ビーム拡大型集積レーザーと非ビーム拡大型レーザーの2種類に分類できます。これらの2種類は、構造、性能、そして集積化の容易さにおいて大きく異なります。

1. ビーム拡張型集積レーザーとは何ですか?
ビーム拡張型集積レーザーとは、出力部にビーム拡張光学アセンブリを組み込んだレーザーを指します。この構造により、元々発散していたレーザービームがコリメートまたは拡大され、長距離におけるビームスポットサイズとエネルギー分布が改善されます。
主な機能は次のとおりです。

- 長距離でより小さなスポットサイズを持つコリメート出力ビーム

- 外部ビームエキスパンダーを必要としない統合構造

- システム統合と全体的な安定性の強化

2. 非ビーム拡張レーザーとは何ですか?
一方、ビーム拡張型ではないレーザーには、内部にビーム拡張光学モジュールが備わっていません。このレーザーは、生の発散レーザービームを放射し、ビーム径を制御するために外部光学部品（ビームエキスパンダーやコリメートレンズなど）を必要とします。
主な機能は次のとおりです。

- よりコンパクトなモジュール設計で、スペースが限られた環境に最適

- 柔軟性が向上し、ユーザーはカスタム光学構成を選択できるようになりました

- 低コストで、長距離でのビーム形状がそれほど重要でない用途に適しています

3. 両者の比較

①ビーム発散角
ビーム拡大型集積レーザーはビーム発散角が小さく（通常1mrad未満）、非ビーム拡大型レーザーはビーム発散角が大きく（通常2mrad）、–10 mrad)。

②ビームスポット形状
ビーム拡張レーザーは、平行で安定したスポット形状を生成しますが、非ビーム拡張レーザーは、長距離で不規則なスポットを持つより発散したビームを放射します。

③取り付けと調整の容易さ
ビーム拡大型レーザーは、外付けビームエキスパンダーを必要としないため、設置と調整が容易です。一方、ビーム拡大型ではないレーザーは、追加の光学部品とより複雑な調整が必要になります。

④料金
ビーム拡張レーザーは比較的高価ですが、ビーム拡張しないレーザーはコスト効率が優れています。

⑤モジュールサイズ
ビーム拡張レーザーモジュールは若干大きくなりますが、非ビーム拡張モジュールはよりコンパクトになります。

4. アプリケーションシナリオの比較

①ビーム拡張型集積レーザー

- 長距離レーザー測距システム (例: 3 km 以上): ビームがより集中しているため、エコー信号の検出が向上します。

- レーザーターゲット指定システム: 長距離にわたって正確で鮮明なスポット投影が必要です。

- ハイエンドの統合電気光学プラットフォーム: 構造的な安定性と高度な統合が求められます。

②非ビーム拡張型レーザー

- ハンドヘルド距離計モジュール: 通常は短距離 (<500 m) での使用のため、コンパクトなサイズと軽量設計が必要です。

- UAV/ロボット障害物回避システム: スペースが限られた環境では、柔軟なビーム成形が役立ちます。

- コスト重視の大量生産プロジェクト: 消費者向けグレードの距離計やコンパクトな LiDAR モジュールなど。

5. 適切なレーザーを選択するには?
Er:Glass レーザーを選択する際には、次の要素を考慮することをお勧めします。
①適用距離: 長距離アプリケーションの場合、ビーム拡張モデルが推奨されます。短距離のニーズの場合、ビーム拡張されていないモデルで十分な場合があります。
②システム統合の複雑さ: 光学アライメント機能が制限されている場合は、セットアップを容易にするために、ビーム拡張統合製品が推奨されます。
③ビーム精度要件: 高精度測定アプリケーションでは、ビーム発散度の低いレーザーが推奨されます。
④製品サイズとスペースの制約: コンパクトなシステムの場合、ビームを拡張しない設計の方が適していることがよくあります。

6. 結論
ビーム拡大型Er:Glassレーザーと非ビーム拡大型Er:Glassレーザーは、コアとなる発光技術は同じですが、光出力構成が異なるため、性能特性とアプリケーションへの適合性が異なります。それぞれのタイプの利点とトレードオフを理解することで、ユーザーはよりスマートで効率的な設計選択を行い、システム全体の性能と安定性を向上させることができます。

当社は長年にわたり、Er:Glassレーザー製品の研究開発とカスタマイズに注力してきました。ビーム拡大型および非ビーム拡大型の幅広い構成を、様々なエネルギーレベルに対応してご提供しています。お客様のアプリケーションに合わせた技術詳細や選定に関するアドバイスについては、お気軽にお問い合わせください。