» Программы для разработки, тестирования, оптических систем

Цитата:

Вы уверены для чего они будут применяться?

Ну, это, в общем-то, часть ТЗ. Только сама лазерно-приемная часть не моё.
Мне надобно сконцентрировать пятно в 1м на километр (для работы по маломерным целям).
По всем законам это будет не меньше чем проекция излучающей площадки.

Вот и думаю - телевик лепить с потерями на апертуре или меньшую площадку взять.

Основной вопрос по УДЕЛЬНОЙ мощности (Вт/площадь пятна).
Можно ТАК определять или какая-то засада за углом?
Если-бы мерить надобно было дома или горы, я-бы не напрягался.
А так - коллиматор, а за ним БимРедьюсер. Сложновато, да и потери на апертуре большие (нужно компактный сделать).

Цитата:

Ну, это, в общем-то, част

Цитата:

Ну, это, в общем-то, част

yevogre
Советую с заказчиком особо не спорить. Хочет помощнее-на помощнее! 3 Вт и 90 Вт это очень круто! Если конечно это непрерывное, а не в импульсе.

Цитата:

Если конечно это непрерывное, а не в импульсе.

Естественно, это в импульсе. Я-же написал - дальномерный блок.
А моя часть - свести пятно в заданный размер и выдержать общие габариты.
Вот я и думаю - а имеет-ли смысл использовать бОльшую мощность, размазанную по бОльшей площади?

Советов как себя вести с заказчиком, в принципе, достаточно.
Может, кто-нибудь на вопрос ответит?

Цитата:

Может, кто-нибудь на вопрос ответит?

yevogre
Поспокойнее. Не на все вопросы можно ответить в форуме. Хотите пообщаться - габариты, длину волны и всё по лазерным диодам в личку. Тогда можно подумать.

Цитата:

габариты, длину волны и всё по лазерным диодам в личку. Тогда можно подумать.

Дайте мыло в личку - перешлю pdf

Я достаточно хорошо владею вопросом габаритов и оптики.
Просто хотел услышать короткий ответ - можно-ли считать по УДЕЛЬНОЙ мощности относительно площади излучателя или это неверно в корне.
У нас нет проблем просто испытать, хотелось-бы теоретического совета по излучающей площадке и ее проекции на дистанции.

yevogre

Цитата:

можно-ли считать по УДЕЛЬНОЙ м

Думаю, что можно, т.к. это излучательная способность. Если ещё учесть пространственную диаграмму, то можно получить яркость. А это то, что надо.

yevogre

Цитата:

Самый маломощный имеет 40 Х 1 мкм и 3 Вт мощности
Мощный имеет  300 Х 300 мкм и 90 Вт мощности

Вы знаете, может быть собака как раз в размерах излучающей поверхности порылась? Первый диод даст эллиптический пучок с астигматизмом по Х/У. А второй может и круглый дать, и, возможно, с меньшей расходимостью...

Может не в тему, но у лазерного диода площадка 300*300 мкм должна состоять из двух-трёх излучающих переходов длиной 300 мкм. Короче говоря, не вся площадка 300*300 мкм светит, а несколько переходов на расстоянии 150 мкм или 300 мкм друг от друга, т.е. две или три узких полоски только. Возможно, что Вам это надо учитывать...

Цитата:

Вы знаете, может быть собака как раз в размерах излучающей поверхности порылась? Первый диод даст эллиптический пучок с астигматизмом по Х/У. А второй может и круглый дать, и, возможно, с меньшей расходимостью...

Это да. По любому углы расходимости по осям различаются вдвое вне зависимости от размера.
И они одинаковые и у сингла, и у сборки.

Вопрос в том, что-же все-таки дает сама мощность?
При отражении от малоразмерной цели нужна концентрация пучка.
Но вот такого понятия, как "удельная" мощность по пятну, я нигде не встречал.
И берут более мощные диоды для работы на бОльших дистанциях.
Может дело в ослаблении в зависимости от дистанции? Но тогда отраженный сигнал будет тоже слабым, если его мощность определить по площади цели.
Где тут и кто порылся?

Может пересчитать освещенность в пятне на объекте для обоих случаев и сравнить? Какой из вариантов с учетом потерь даст выше, тот и лучше.

Цитата:

Может пересчитать освещенность в пятне на объекте для обоих случаев и сравнить? Какой из вариантов с учетом потерь даст выше, тот и лучше.

В принципе, это видно невооруженным глазом.
Если привести мощность к площади источника, то 90-ваттный имеет 900 Вт/кв.мм, а маленький 80000, т.е. на 2 порядка.
Какую-бы оптическую систему не лепить, на объекте получим ПРОЕКЦИЮ излучающей площадки.

Просто я сомневался (и до сих пор сомневаюсь) можно-ли напрямую в лоб считать по "удельной" мощности.
Ну не владею я этим вопросом - потому и спрашиваю.

Если площадь изображения одинаковая в обоих случаях, то более мощный диод дает более высокую освещенность (в случае одинаковых потерь в оптике). Обратный сигнал будет больше.

Цитата:

Если  площадь изображения одинаковая в обоих случаях, то более мощный диод дает более высокую освещенность

Для того, чтобы площадь изображения была одинаковой при 300мкм и 30мкм (грубо), разница в фокусе системы должна быть в 10 раз.

Далее, если опять грубо, берем коллиматор - во втором случае апертура будет в 10 раз меньше для пропускания ВСЕЙ энергии.
Для сведения пучка от 300-микронного источника при сохранении габаритов (хотя-бы длины) нужно лепить телевик.
Или за коллиматором ставить Галилея (БимРедьюсер).
Там тоже все имеет прямую зависимость - 10Х Галилей требует 10-кратного увеличения апертуры.
Так что в габариты по диаметру можно вписаться только в автофару.
Но даже при этом отраженный сигнал будет от площадки, равной площади малоразмерной цели.
Опять все сводится к "удельной" мощности и освещенности.

Где неправильно?

А какова протяженность отражателя?
Если меньше точки от мощного лазера, то энергии на приемной объективе должно быть больше, чем в случае с маленькой точкой. Если я правильно Вас понял.

Цитата:

А какова протяженность отражателя?

Задача - 1,5 Х 1,5 метра на километр.
При размере излучателя 300мкм нужен фокус 200мм, при размере в 40мкм только 26мм
Аберрации в расчет не берем пока.
Угол расходимости (максимальный) 20грд.
Для 200мм фокуса надобно 73мм апертуру, для 26мм фокуса только 10мм

Цитата:

Для того, чтобы площадь изображения была одинаковой при 300мкм и 30мкм (грубо), разница в фокусе системы должна быть в 10 раз. Далее, если опять грубо, берем коллиматор - во втором случае апертура будет в 10 раз меньше для пропускания ВСЕЙ энергии. Для сведения пучка от 300-микронного источника при сохранении габаритов (хотя-бы длины) нужно лепить телевик. Или за коллиматором ставить Галилея (БимРедьюсер). Там тоже все имеет прямую зависимость - 10Х Галилей требует 10-кратного увеличения апертуры. Так что в габариты по диаметру можно вписаться только в автофару. Но даже при этом отраженный сигнал будет от площадки, равной площади малоразмерной цели. Опять все сводится к "удельной" мощности и освещенности.

Площадь изображения одинаковая в обоих случаях. Отраженный сигнал будет больше, чем больше энергии придет на эту площадку.

Рассмотрим идеальный случай согласованной оптики, когда вся излученная энергия попадает на объект заданных размеров. В этом случае более мощный вариант лучше.

В реальности более мощный (и крупный) вариант потребует более оптики большего размера. Если она не вписывается в габариты, часть энергии срежется. Нужно определить сколько именно и сравнить остаток с другим вариантом.

Цитата:

Для 200мм фокуса надобно 73мм апертуру, для 26мм фокуса только 10мм

и в обоих случаях размер пятна на отражателе примерно одинаковый?

Цитата:

и в обоих случаях размер пятна на отражателе примерно одинаковый?

А в этих расчетах я именно от него и отталкивался.

Тогда энергии больше будет в случае с мощным излучателем, а вопрос сложности и габаритов системы - если "стратег"(ведущий разработчик) считает, что лучше иметь прибор потяжелее, но с большим запасом по энергетике ему виднее наверное (если был выполнен им или еще кем расчет системы от излучателя до приемника дальномера)
Вы разработкой приемной части не занимаетесь? По идее должен быть выполнен энергетический расчет на энергию которая будет нужна приемному блоку что бы работать в его условиях (засветки, помехи или еще что-нибудь). (Извиняюсь за некоторую дублированность)) и скорей всего с запасом, обеспечивает запас слабый лазер?

Анализ даташита присланный Yevogre показал, что яркость ВСЕХ лазерных диодов одинакова. Более мощные получаются набором из единичного 3-Ваттного. Но если надо заполнять квадрат 1.5х1.5 м, то, думаю, что лучше иметь квадратный излучатель 0.3х0.3 мм, хотя он и состоит из отдельных излучающих полосок (как мира), так как квадрат он заполнить должен лучше. Но выигрыш будет только по площади. Удельный поток на единицу площади, как и яркость в квадрате 1,5х1,5 м будет одинакова. Для неопределённой цели, не являющейся КВАДРАТОМ 1,5х1,5, надо брать мощный "квадратный" лазерный диод.

Цитата:

Анализ даташита присланный Yevogre  показал, что яркость ВСЕХ лазерных диодов одинакова.

А можно поподробнее - почему?
3-ваттный имеет размер "полоски" 40 Х 1 мкм или 40 кв.мкм
90-ваттный 300 Х 300 мкм или 90000 кв.мкм

Удельная мощность первого 0,075 вт/кв мкм
Удельная мощность второго 0,001 вт/км мкм (т.е. в 75 раз меньше)

Помимо заполнения квадрата надобно соблюсти требования по размерам.
Оф коз, если вытянуть 200мм фокуса при 70-мм апертуре, то 90-ваттный будет иметь поток в 30 раз больше.
Втиснуть 200мм фокуса в допустимые 60...80 мм габарита проблематично.
Да и апертуру больше 25 делать нельзя.
Но для дальномера главное (ИМХО) чтобы ВСЯ энергия попала на объект.
При сокращении фокуса втрое площадь пятна возрастет в 9 раз, одновременно и энергия уменьшится во столько-же.

В общем, надобно какой-то промежуточный диод искать.
С 90-ваттным в лоб не получится - могут быть ошибки измерений, ибо порезать площадку излучателя невозможно (только через оптоволокно)

Ещё раз с другой стороны. Согласно даташиту 3Вт/40х1 мкм2=0.075 Вт/мкм2. 90 Ваттный - это тридцать 3-х Ваттных 90Вт/40х1х30мкм2=0.075 Вт/мкм2. Угол дивиргенции определяемый, думаю, дифракционными эффектами, одинаковый, по причине, указанной выше. Следовательно, яркость одинакова. Но мощность у 90 Ваттного в 30 раз больше 3 Ваттного. Это видно и по эл. мощности. И заполняет он квадрат лучше, чем излучающая полоска 3 Ваттного, так как он КАК КВАДРАТ МИРЫ. Оптики меня поймут. Если цель неизвестной формы, А НЕ КВАДРАТНАЯ, то ловить её лучше квадратом. Если цель квадратная и одинаково отражает, то БЕЗ РАЗНИЦЫ, что 3 Ваттный, что 90 Ваттный.

Добавлено:
Впрочем, последнее моё предложение, справедливо, если цель разрешается приёмной системой (НЕ точечная).

Цитата:

Ещё раз с другой стороны. Согласно даташиту 3Вт/40х1 мкм2=0.075 Вт/мкм2. 90 Ваттный - это тридцать 3-х Ваттных 90Вт/40х1х30мкм2=0.075 Вт/мкм2.

Площадь излучающей площадки 90-ваттного 300 Х 300 = 90000 мкм2
А это не в 30, а в 2250 раз больше.

При правильном построении оптической системы (с учетом угла дивергенции и пр.) на цели получим проекцию излучателя.
Если нет ограничений по апертуре, то (без учета потерь по пути) со 100% мощностью.
Но для обеспечения компактности нет возможности сделать 200мм фокус и 73мм апертуру.

При фокусе 80 и апертуре 25 световой поток будет 7 единиц (не зная силу света, помножил на мощность, поэтому просто "единиц")
При этом размер пятна на километре будет 3,75 Х 3,75 метра или 14 м2
Цель, отражающая сигнал, имеет 1,5 Х 1,5 метра или 2,25 м2, что составляет 16% от всего пятна.
Отраженный сигнал составит 1,125 единицы.

Для маленького лазера габарит тоже маленький (можно вписать куда угодно).
Фокус 26, апертура 10, световой поток 0,35 единиц и они полностью отражаются от цели.
А это не в 30, а всего в 3.2 раза меньше, чем у 90-ваттного
Т.е. потери рабочего сигнала у 90-ваттного составляют 90% (!!!)

Где я не прав?

Добавлено:
Т.е. при потреблении в 8 раз большем, получаем эффект всего втрое.

Добавлено:
Ой!!!
Не прав В КОРНЕ.
Для большого лазера не посчитал потери на апертуре практически в 8 раз(!!!)
Так что световой поток будет 1 на выходе, остальное будет греть стенки корпуса.

А если 1,125 уменьшить в 8 раз, то получим полное превосходство маленького лазера

Добавлено:
Хотя это неверно - не учел дивергенцию при фокусе 80.
Там получается 0,7
С потерями на апертуре на выходе 5 единиц, от цели 0,8
Преимущество в 2,28 раза

Не могу продолжать дискуссию, так как уже не по теме форума. Если нужен энергетический расчёт, то это моя работа. Могу принять заказ. Коротко повторю, что ВСЕ лазерные диоды в даташите большей мощности, чем 3 Вт , набраны из 3 Вт -ного. Далее по списку.

Цитата:

Коротко повторю, что ВСЕ лазерные диоды в даташите большей мощности, чем 3 Вт , набраны из 3 Вт -ного. Далее по списку.

Спасибо за помощь. Далее попробую сам.

Вопрос по возможностям Земакс. Есть ли "быстрая" возможность построить график типа Universal Plot таким образом, чтобы перед расчетом каждой точки Земакс оптимизировал систему в зависимости от аргумента графика? Или только через ZPL?

Здравствуйте всем.
подскажите, может, кто-то сталкивался с использованием detector color и цветовых координат.
Если задать источник с некоторой длиной волны (практически монохроматический) и задать цветовые коордиаты xy (в свойствах источника), то после подгонки fit - пересчитанные выдаются совершенно другие величины, и именно эти величины используются в дальнейшем при расчетах на detector color.
в мануале написано, что использование хроматических координат при узком спектральном диапазоне приводит к неточностям (как раз в этой подгонке), там какой-то специфический алгоритм.
Как тогда можно задать хроматические координаты источника, если он имеет узкий спектральный диапазон?

Цитата:

Или только через ZPL?

Да, именно так.


Цитата:

Как тогда можно задать хроматические координаты источника, если он имеет узкий спектральный диапазон?

А задать больше длин волн в выборке? Т.е. например 100.
Узкий интервал разбить на 100 частей.



Кстати, зачем задавать источник именно координатами, не проще ли спектром? Те же 100 точек.
По сути координатами задавать источник не совсем верно, т.к. в реальности мы имеем некое спектральное распределение. Тем более источник с узким спектром.
Другое дело, что координаты есть величина для анализа цвета данного спектра.
Ведь координаты X,Y,Z есть суть отклик глаза на длины волн. Т.е. реакция 3-х видов рецепторов. И скорее характеристика приемника (глаза), чем источника.
Т.к. цвет это субъктивный параметр. Разные наборы длин волн, могут дать один цвет... нет однозначности.

Цитата:

Цитата: Как тогда можно задать хроматические координаты источника, если он имеет узкий спектральный диапазон?   А задать больше длин волн в выборке? Т.е. например 100. Узкий интервал разбить на 100 частей.       Кстати, зачем задавать источник именно координатами, не проще ли спектром? Те же 100 точек. По сути координатами задавать источник не совсем верно, т.к. в реальности мы имеем некое спектральное распределение. Тем более источник с узким спектром. Другое дело, что координаты есть величина для анализа цвета данного спектра.   Ведь координаты X,Y,Z есть суть отклик глаза на длины волн. Т.е. реакция 3-х видов рецепторов. И скорее характеристика приемника (глаза), чем источника. Т.к. цвет это субъктивный параметр. Разные наборы длин волн, могут дать один цвет... нет однозначности.

больше длин волн в выборке не помогает.
Вопрос связан с тем, что измеренные с помощью гониофотометра координаты цветности кристалла не совпадают с координатами, которые выдает земакс.
Возможно, это вопрос к ПО гониофотометра, но хотелось бы разобраться.
получается, при узком спектре единственная возможность задать источник корректно - задать его спектром по точкам?
Цвет - да, субъективно, но что за координаты цветности тогда выдает тот самый detector color? Можем ли мы по нему судить о качестве смешения цветов не только визуально (качественно), а количественно?

Цитата:

но что за координаты цветности тогда выдает тот самый detector color?

Выдает на основе спектрального состава излучения.

Луч в программе - набор 8-ми чисел: три координаты,три направляющих косинуса, поток, длина волны.

Т.е. задавая источник координатами X,Y,Z (u'v' или x y) мы имеем преобразование из координат в длины волн. На детекторе имеем преобразование из длин волн в координаты.
Здесь и вылезает неоднозначность думаю... Для широкого спектра как раз-таки лучше ситуация.
Но как по мне, лучше задавать все же при помощи спектра. Т.к. спектр преобразуется в цветовые координаты однозначно.

Может я и не прав.