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浅析激光打标机高速振镜的作用和原理

浅析激光打标机高速振镜的作用和原理

浅析激光打标机高速振镜的作用和原理

通常激光打标机振镜(包括常见的半导体激光打标机和二氧化碳激光打标机,光纤激光打标机)都是由两部分组成:第一是,控制器;第二是振镜头(电机),那这个振镜对激光打标机的性能有什么影响,对激光打标机又有什么作用呢?

1、激光打标机振镜头组成:

由定子,转子,检测传感器三部份组成。其中振镜头为动圈式(转子为线圈),其它的均为动磁式(转子为磁芯),所有的振镜头均采用为永久磁铁为磁芯;检测传感器模拟振镜为电容式传感器,数字振镜为光栅尺检测传感器。电容传感器是电机摆动时,检测传感器的电容量发生微小的变化,把这电容的变化量转变为电信号,反馈给控制器,从而进行闭环控制。光栅尺传感器则通过光栅尺进行测量实际偏转的角度,从而转换成电信号,反馈给控制器,进行闭环控制。动圈式因为转子为线圈,而线圈相对来说,体积较大,转动惯量大,不利于快速响应,所以现在基本也不采用。所以说动磁式因空芯柱形磁芯紧装在转动轴上,体积小,惯量小,快速响应性能就很好,更利于激光打标机的高速打标。

2、激光打标机振镜电机电动机的分类:

电动机主要分为四大类:交流电动机,直流电动机,交直两用电动机,特殊用途电动机。交流电动机包括同步电动机,异步电动机。特殊用途电动机包括电动测功机,同步调相机、进相机、微特电机、其它特殊用途电机。激光打标机振镜头属于其它特殊用途电机中的摆动电动机。

3、激光打标机振镜电机部分的工作原理:

电机是以磁场为媒介,利用电磁感应作用来实现能量转换的,所以其内部一定要有传导磁通的磁路和传导电流的电路。电机进行能量转换时,应具备作相对运动的两大部件:即建立励磁磁场的部件和被感应部件,运动的称为转子,静止的称为定子。发电机从机械系统吸收机械功率,向电系统输出电功率;电动机从电系统吸收电功率,向机械系统输出机械功率。在电机内部能量转换过程中,存在电能、机械能、磁场能和热能,其中热能是由电机内部能量损耗产生的,设计时尽量减小。对电动机而言,从电源输入的电能=耦合电磁场内储能增量+电机内部损耗能量+输出的机械能,对发电机而言,从机械系统输入的机械能=耦合电磁场内储能增量+电机内部损耗能量+输出的电能。

最后,用在激光打标机里,对振镜的要求是什么呢?因为激光打标机是靠X,Y振偏转的配合,将光反射到工作台面上,进行精确的雕刻。而振镜的控制是由计算机开环控制的。所以要求必须为线性,即输入信号同偏转角度之间为线性关系。因振镜是快速精密机械,所以要求从一个工作状态到另一个工作状态要求加速度越大越好,这样,激光打标机的打标空等时间就无限小。

激光振镜场镜原理(精)

光纤激光器原理: 光纤激光器主要由泵浦源,耦合器,掺稀土元素光纤,谐振腔等部件构成。泵浦源由一个或多个大功率激光二极管阵列构成,其发出的泵浦光经特殊的泵浦结构耦合入作为增益介质的掺稀土元素光纤,泵浦波长上的光子被掺杂光纤介质吸收,形成粒子数反转,受激发射的光波经谐振腔镜的反馈和振荡形成激光输出。 光纤激光器特点光纤激光器以光纤作为波导介质,耦合效率高,易形成高功率密度,散热效果好,无需庞大的制冷系统,具有高转换效率,低阈值,光束质量好和窄线宽等优点。并且,光纤激光器的谐振腔内无光学镜片,具有免调节、免维护、高稳定性的优点;超长的工作寿命和免维护时间,平均免维护时间在10 万小时以上。 光纤激光器原理图1: 峰值功率:脉冲激光器,顾名思义,它输出的激光是一个一个脉冲,每单个脉冲有一个持续时间,比如 说10 ns(纳秒),一般称作单个脉冲宽度,或单个脉冲持续时间,我们用t 表示。这种激光器可以发出一连 串脉冲,比如, 1 秒钟发出10 个脉冲,或者有的就发出一个脉冲。这时,我们就说脉冲重复(频)率前者为10,后者为 1 ,那么, 1 秒钟发出10 个脉冲,它的脉冲重复周期为0.1 秒,而 1 秒钟发出 1 个脉冲,那么,它的脉冲重复周期为 1 秒,我们用T 表示这个脉冲重复周期。 如果单个脉冲的能量为E,那么E/T 称作脉冲激光器的平均功率,这是在一个周期内的平均值。例如, E = 50 mJ(毫焦),T = 0.1 秒,那么, 平均功率P平均= 50 mJ/0.1 s = 500 mW。 如果用 E 除以t ,即有激光输出的这段时间内的功率,一般称作峰值功率(peak power),例如,在前面的例子中 E = 50 mJ, t = 10 ns, P 峰值= 50 ×10^(-3)/[10 10×^(-9)] = 5 10×^6 W = 5 MW(兆瓦),由于脉冲宽度t 很小,它的峰值功率很大。 脉冲能量E=1mj 脉宽t=100ns 重复频率20-80K 脉冲持续时间T=1s/2k= ?秒平均功率 P=E/T=0.001J/0.00005s=20W P 峰值功率=E/t

激光打标机操作规程完整

激光打标机操作规程 一、安全注意事项 1. 本系统的操作人员必须已接受上岗前培训; 2. 硬件装置各部分应严格按照说明书并由专业人员进 行组装、调试,勿擅自移动各组件; 3. 激光器正常工作期间,标记机不得增设任何零件及物 品,不得在光具座密封罩打开时使用本标记系统; 4. 激光器开机过程中严禁直视出射激光或反射激光,作 业时操作者应佩戴防护眼镜; 5. 注意电器安全,保证电源保护线良好接地; 6. 机器周围严禁堆放杂物,严禁易燃易爆品置于激光束 可能照到的地方。 工控电脑 工作台 控制柜 冷水机 光具座 电动升降架

使用性 更改标记 数 量 更改单号 签 名 日 期 签 名 日 期 第1页 拟 制 审 核 共6页 日期 签名 批 准 第1册 第1页 激光打标机操作规程 图1 控制器柜 图2 控制电源箱 图3 激光电源 二、操作流程 1、开机 1) 打开“电源总开关MAINPOWER ”(见图2); 2) 打开“水泵COOLER ”开关(见图2); 注意:开机时打开“水泵COOLER ”后,须在1~2分钟启动激光电源,防止结露损坏激光器。 3) 打开“计算机COMPUTER ”开关(见图2); 4) 打开工控机主机电源开关(见图4); 5) 打开“氦氖HE-NE ”开关(见图2) ; 6) 打开“激光LAMP ”开关(见图2); 7) 打开“扫描SCANNER ”开关(见图2); 8) 打开激光电源上“电源开关”(见图3); 9) 打开Q 开关电源箱上“Q 电源开关”(见图5); 10) 按下激光电源上“启动/停止按钮”(见图3); 11) 调节激光电源上“调节旋钮”到设定值(见图3); 12) 调节Q 开关电源箱上“频率调节旋钮”至频率设 定值(见图5)。 2、关机 关机次序与开机次序相反。 1) 调节“频率调节旋钮”至频率最小值(见图5); 2) 调节“调节旋钮”到电压最小值(见图3); 3) 按下“启动/停止按钮”(见图3); 4) 关闭Q 开关控制箱“电源开关”(见图5); 5) 关闭激光电源箱上的“电源开关”(见图3); 6) 关闭“扫描SCANNER ”开关(见图2); 7) 关闭“激光LAMP ”开关(见图2); 8) 关闭“氦氖HE-NE ”开关(见图2);

激光打标机基本基础学习知识原理

第一章激光器原理 可以肯定地说:本世纪最后的伟大发明之一是激光技术。它自一九五八年问世以来,已经逐步地然而是坚定地渗透到了科研、军事、工业等各个领域。不是吗?看看我们的周围,你就可以轻易地找到它应用的实例:医院中的激光诊断及激光治疗机、商店中的条码识别器、办公室中的激光打印机、把我们与世界各地联结在一起的光纤等等,就是在我们的家中也有它的身影:激光唱机、激光影碟机。 人类发明了多种多样的激光器。诸如:气体激光器(He-Ne激光器、CO2激光器等)、固态晶体激光器(红宝石激光器、钕玻璃激光器等)、离子激光器(氪离子激光器、氩离子激光器等)、染料激光器(甲酚紫激光器、萤光素激光器等)、超辐射激光器(氮分子激光器等)以及半导体激光器(砷化镓半导体二极管等)等等。 在世界的许多地方,几乎所有的商品激光器都在制造业中得到越来越广泛的应用。CO2激光器的主要用途就是各类工业激光加工设备,作为固态晶体激光器的Nd: YAG(掺钕钇铝石榴石)激光器的最大应用便是在激光打标领域。 1.1 激光原理 我们知道,物质是由原子组成的,而原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子组成的(见图1.1)。每一个电子都沿着自己特定的轨道绕原子核高速旋转,其旋转半径决定于电子所处的能级。原子吸收能量后,电子的旋转半径会增加,电子的能级就会提高;原子释放能量后,电子的旋转半径会减小,电子的能级就会降低。每个能级对应着一个特定的能量。电子所具有的能量是不连续的,也就是说原子的能级是量子化的。原子只有吸收了两个能级之间差值的能量才会提高一个能级,电子在能级之间的变动现象称为跃迁。同样,当原子跃迁到较低能级时,会释放出两个能级之间差值的能量。原子的最低能级为E0,高的能级依次为E1、E2、E3、……,高的能级称为上能级,低的能级为下能级。处在能级E0的原子称为基态原子,其它能级称为激发态(见图1.2)。 原子可以吸收光子来获得能量,当然这个光子必须具有与原子能级差相等的能量(例如:E1-E0)原子只能吸收带有几个能量的光子。光子的能量决定于光子本身的波长。所以,原子只能吸收几个特定波长的光子。 正常情况下,原子吸收能量后会在上能级停留一段时间(这一时间被称为原子的上能级寿命),然后向任意一个方向发射一个光子并返回基态。这一现象称为原子的自发发射。对这一现象,图1.3作了形象的描述。

打标机说明书中文

感谢您购买本公司产品,请您在使用设备之前,详细阅读本说 明书. 1、简介 激光打标是利用激光的高能量作用于工件表面,使工件表面达到瞬间气化,并按预定的轨迹,刻写出具有一定深度的文字、图案。 HGL—LSY50型系列激光打标机是利用波长为1064nm的固体YAG 激光,通过控制振镜的偏转来达到标刻的目的。 激光振镜打标具有标记速度快、连续工作稳定性好、软件功能强、定位精度和重复精度高等优点,广泛应用于集成电路芯片、电脑配件、工业轴承、钟表、电子及通讯产品、航天航空器件、各种汽车零件、家电、五金工具、电线电缆、食品包装、首饰、烟草等众多领域的图形和文字的标记。 型号说明: HGL—LSY50F 表示进口振镜头 激光器输出功率

YAG激光器 振镜打标机 表示为中小功率激光设备 华工激光 主要技术参数: 激光波长: 1064 nm 激光器输出功率: 50W 声光调制频率: 500 ~ 20 kHz 最大直线刻写速度: 3000 mm/s, 视材料 标刻范围: 70*70mm(110*110mm,220*220 mm) 重复精度: 0.02 mm 定位精度: 0.02 mm 标刻线深: 0.05 ~ 0.1 mm 供电:三相 ~ 380V、4.5 KVA

2、激光打标机工作原理 激光电源产生瞬间高压(约2万伏)触发氪灯,并以预设定电流维持,氪灯点燃;当工作电流达到阈值,光腔输出连续激光;调Q器件对连续激光进行腔内调制,产生准连续激光(频率可调),以提高输出激光的峰值功率;输出激光通过由计算机控制的振镜反射偏转,经F-θ透镜聚集到工作表面,形成高功率密度光斑(约106 w/mm2)使工件表面瞬间气化,刻蚀出一定深度的图案文字。 3、HGL-LSY50激光振镜打标机的构成及各部件功能 3.1 总则 HGL—LSY50型激光振镜打标机是由氪灯泵浦的固体YAG激光打标机,它主要由五部分组成,即:激光器系统、声光调制系统、振镜扫描系统、计算机控制系统及冷却系统,外形结构如图一所示。 图一整机外形构造图 3.2 激光器系统 激光器系统主要由激光工作物质、泵浦氪灯、聚光腔、谐振腔组

激光打标机教程

目录 一、软件简介 (2) 1.1软件功能及特点 (2) 1.2驱动安装 (2) 1.3软件界面 (3) 1.3.1软件启动界面 (3) 1.3.2软件主界面 (4) 二、系统参数设置(必须与技术人员核实) (4) 2.1系统参数设置 (4) 2.2配置参数、标刻参数设置(其中粗框标识的是重要参数) (5) 三、基本操作 (6) 3.1文件操作(与大多数办公软件类似) (6) 3.1.1新建 (6) 3.1.2保存、另存为 (6) 3.1.3打开 (7) 3.1.4基本操作流程 (7) 3.2文本标刻 (7) 3.2.1固定文本标刻 (7) 3.2.2扇形文本标刻 (8) 3.2.3流水号标刻 (8) 3.3矢量图形标刻 (9) 3.4位图标刻(照片等) (9) 3.5条码标刻 (10) 附录: (11) 1、排版 (11) 2、文本标刻 (11) 3、填充 (12) 4、文本旋转(此功能适用于各类标记) (12) 5、流水号 (13) 6、放置到原点(即快速回零点) (13) 7、基本图形边框的填充 (14) 8、以阵列功能对目标线条进行加粗 (14) 9、条码标刻(以二维码为例,条形码更简单) (15) 10、照片标刻 (15)

一、软件简介 1.1软件功能及特点 1、自由设计所要加工的图形图案。 2、支持truetype字体,单线字体(JSF),SHX字体,点阵字体(DMF),一维条形码和二维条形码。 3、灵活的变量文本处理,加工过程中实时改变文字,可以直接动态读写文本文件和Excel 文件。 4、可以通过串口或网口直接读取数据。 5、还有自动分割文本功能,可以适应复杂的加工情况。 6、支持多达256支笔(图层),可以为不同对象设置不同的加工参数。 7、兼容常用图像格式(bmp,jpg,gif,tga,png,tif等)。 8、兼容常用的矢量图形(ai,dxf,dst,plt等)。 9、常用的图像处理功能(灰度转换,黑白图转换,网点处理等),可以进行256级灰度图片加工 10、强大的填充功能,支持环形填充 11、多种控制对象,用户可以自由控制系统与外部设备交互 12、直接支持SPI的G3版光纤激光器和最新IPG_YLP、IPG_YLPM光纤激光器 13、支持动态聚焦(3轴加工系统) 14、开放的多语言支持功能,可以轻松支持世界各国语言 1.2驱动安装 1、将驱动压缩包下载到桌面 2、连上USB线,打开设备开关 3、设备连接后打开设备管理器会显示如下图所示: 4、其中为激光打标机的板卡,在此项上单击鼠标右键,弹出以下对话框;

激光雷达测距原理与其应用

目录 摘要 (1) 关键词 (1) Abstract (1) Key words (1) 引言 (1) 1雷达与激光雷达系统 (2) 2激光雷达测距方程研究 (3) 2.1测距方程公式 (3) 2.2发射器特性 (4) 2.3大气传输 (5) 2.4激光目标截面 (5) 2.5接收器特性 (6) 2.6噪声中信号探测 (6) 3伪随机m序列在激光测距雷达中的应用 (7) 3.1测距原理 (7) 3.2 m序列相关积累增益 (8) 3.3 m序列测距精度 (8) 4脉冲激光测距机测距误差的理论分析 (9) 4.1脉冲激光测距机原理 (9) 4.2 测距误差简要分析 (10) 5激光雷达在移动机器人等其它方面中的应用 (10) 6结束语 (11) 致谢 (12) 参考文献 (12)

激光雷达测距原理与其应用 摘要:本文简单介绍激光雷达系统组成,激光雷达系统与普通雷达系统性能的对比,着重阐述激光雷达测距方程的研究。针对激光远程测距中的微弱信号检测,介绍一种基于m序列的激光测距方法,给出了基于高速数字信号处理器的激光测距雷达数字信号处理系统的实现方案,并理论分析了脉冲激光测距机的测距误差。了解并学习激光雷达在移动机器人等其它方面中的应用。 关键词:激光雷达;发射器和接收器特性; 伪随机序列; 脉冲激光;测距误差 Applications and Principles of laser radar ranging Student majoring in Optical Information Science and Technology Ren xiaonan Tutor Shang lianju Abstract:This paper briefly describes the composition of laser radar systems, laser radar system and radar system performance comparison of normal, focusing on the laser radar range equation. Laser Ranging for remote signal detection, presents a introduction of a sequence based on laser ranging method m, gives the high-speed digital signal processor-based laser ranging radar digital signal processing system implementations, and theoretical analysis of the pulse Laser rangefinder range error.We understand and learn application of Laser radar in the mobile robot and other aspects. Key words:Laser radar; Transmitter and receiver characteristics;Pseudo-random sequence;Pulsed laser;Ranging error. 引言:激光雷达是传统雷达技术与现代激光技术相结合的产物,激光具有亮度 高、单色性好、射束窄等优点,成为光雷达的理想光源,因而它是目前激光应用主要的研究领域之一。激光雷达是一项正在迅速发展的高新技术,激光雷达技术从最简单的激光测距技术开始,逐步发展了激光跟踪、激光测速、激光扫描成像、激光多普勒成像等技术,使激光雷达成为一类具有多种功能的系统。利用激光作为遥感设备可追溯到30多年以前,从20世纪60年代到70年代,人们进行了多项试验,结果都显示了利用激光进行遥感的巨大潜力,其中包括激光测月和卫星激光测距。激光雷达测量技术是一门新兴技术,在地球科学和行星科学领域有着广泛的应用.LiDAR(LightLaser Detection and Ranging)是激光探测及测距系统的简称,通常指机载对地激光测距技术,对地激光测距的主要目标是获取地质、地形、地貌以及土地利用状况等地表信息。相对于其他遥感技术,LIDAR的相关研究是一个非常新的领域,不论是在提高LIDAR数据精度及质量方面还是在丰富LIDAR数据应用技术方面的研究都相当活跃。随着LIDAR传感器的不断进步,地表采点密度的逐步提高,单束激光可收回波数目的增多,LIDAR数据将提供更为丰富的地表和地物信息。激光测距可分为星载(卫星搭载)、机载(飞机搭载)、车载(汽车搭载)以及定位(定点测量)四大类,目前激光测距仪已投入使用,激光雷达正处在试验阶段,某些激光雷达已付诸实用.本文对激光雷达的测距原理、发射器和接收器特性、束宽、大气传输以及目标截面、外差效率进行分析, 提出基于伪随机序列的激光测距技术 ,可将激光

双轴激光扫描系统的基本原理

双轴激光扫描系统的基本原理 一束激光被两片扫描振镜反射,并且通过一片聚焦镜。振镜片在一个galvo-扫描器马达的带动下高速的来回延轴旋转。在大多数情况下,最高偏转角镜是+12.5°(+10°往往是一个较安全范围)入射角不能偏于45°。 在设计双轴扫描器时,我们的目标是: ?能够达到理想的扫描范围. ?能够达到最高的速度. ?能够达到最小的焦斑. ?使得成本能够最低. 一些要考虑到的限制因素: ?光束质量的因素Q (Q=M2). ?扫描角度的限制因素.

?光束能量减少的因素. ?扫描器通光口径的影响因素. 扫描器的扫描范围 光束的扫描范围较超过某个角度q,等于两倍的振镜反射角。因此,在X和Y 两个方向上扫描的范围可能是q=±20°。(最大的扫描范围应该是q=±25°)。在X 和Y轴上,实际的扫描面积应该是2Ftanq。 近似值发生的原因: 通常在镜片的设计中,会考虑到它的失真现象。所以对于q来说扫描的位置是对称的,而不是tanq。 在双轴上扫描时,会出现几何失真的现象,这个是与镜头的属性不相干的。 焦斑尺寸 焦斑尺寸下限 d (1/e2 亮度直径) 相对于激光光束直径‘D’(1/e2)是 d = 13.5QF/D mm例如:一束TEM00(Q=1) 的直径是13.5mm(1/e2)用一个焦距100mm的理想聚焦镜片,焦距出来的点的直径是100mm(带入一个实际数值Q=1.5, 焦斑尺寸应该是150um.) 从上面的方程式可以看出,光的速度和光学畸变可导致聚焦点大小都大于最低衍射值。 大尺寸范围需要使用长焦距镜头。相反的,这会导致更大的聚焦点,除非把光束直径大小,振镜大小,和镜头直径全部加大。 在大多数的扫描结果里,焦斑的尺寸大小通常是以平均值的形式给出的。 割光现象 扫描器的口径往往是有限的,比如说直径是‘A ’mm。

激光打标机常见故障处理方法及注意事项

激光打标机常见故障处理方法及注意事项 故障1:打标不均匀,导致打标不均匀的因素主要有7种: a、机台水平未调好:即振镜头或场镜镜头与加工台面不平行。 处理方法:将机台水平调好。 b、工件表面不在焦平面上。 处理方法:调整工件表面至焦点 c、激光输出光斑被遮挡:即激光光束经过振镜及场镜后光斑有缺,不够圆。处理方法:调节固定夹具与振镜。 d、振镜偏转镜片有损伤: 处理方法:更换镜片。 e、材料的原因:如材料表面的膜层厚度不一致或物理化学性质变化。 f、打标速度过快。 处理方法:放慢速度。 g、激光器使用年限过长,导致衰减。 处理方法:需要更换新的激光器。

故障2:激光强度下降,标记不够清晰 处理方法: a、激光谐振腔是否变化;微调谐振腔镜片。使输出光斑最好; b、声光晶体偏移或者声光电源输出能量偏低;调整声光晶体位置或者加大声光电源工作电流; c、进入振镜的激光偏离中心:调节激光器; d、若电流调到20A左右仍感光强不够:氪灯老化,更换新灯。 故障3:氪灯不能触发 解决方法: a、检查所有的电源连接线; b、高压氪灯老化,更换氪灯。 故障4、激光打标机激光输出光斑有闪烁现象: 处理方法:a、谐振腔调整是否精确; b、膜片架是否固定牢靠; c、聚光腔固定是否有问题; d、YAG晶体固定是否松紧适度。 注意事项: 1 、采用水冷的激光设备,要保持内循环水干净。定期清洗水箱并换干净去离子水或纯水。严禁无水或水循环不正常情况下启动激光电源和调Q电源; 2 、不允许Q电源空载工作(即调Q电源输出端悬空); 3、出现异常现象,首先关闭振镜开关和钥匙开关,再行检查; 4 、采用风冷方式冷却的激光设备,检查排风扇,仔细观察设备运行时排风扇是否运转正常、有无异样杂音或过热现象。 5、定期清除空气滤网的灰尘,一般2-4周清除一次,若污垢严重或滤网有破损,需更换过滤网。 6、搬动激光打标机时,注意不得拉伤激光传送管; 7、注意打标机幅面不得超过工作幅面; 8、要严格按照设备的启动步骤来操作,不要胡乱操作; 9、作业时在激光束边上需要按规定戴上防护用品;

激光雷达的基本技术

第二章 激光雷达的基本技术 如前所述,激光雷达的种类繁多、结构各异,其整机形式及体积重量也很不相同。为说明这一特点,图2.1~2.4给出了几种典型的激光雷达外观图。其中,图2.1~2.2为两种大型的激光雷达。而图2.3~2.4则为两种小型激光雷达。尽管如此,对所有的激光雷达而言,有一点是共同的,它们都是 图2.1 NASA 平流层气溶胶Lidar 照片 图2.2 欧共体 ALOMAR Lidar 图 2.3 IAP RMR 激光雷达 图2.4 便携式激光雷达

由发射、接收和信号处理三个主要部分组成。并且再分下去,这三部分又都由激光器、发射光学、接收光学、窄带滤光、通道分光、光电探测器和信号处理电路(通常包括微型计算机)等几个部件组成。此外,在由部件组成激光雷达时,都会涉及发射光束和接收视场的匹配,联调或同步扫描等技术问题。也就是说,在不同的激光雷达中都需要采用一些共同的部件或整机技术。因此,本书在讲述各种具体类型激光雷达之前,先对这些共同的激光雷达部件技术作简要的介绍。 2.1 发射系统技术 2.1.1 发射激光器 激光器用来产生发射激光束,故常称用于激光雷达的激光器为发射激光器。发射激光器是激光雷达中最为重要的技术部件,它的质量往往在很大程度上决定了激光器的探测性能。对用于激光雷达的激光器,通常有如下要求: 1.有较大的输出功率,且大多数都需要工作于脉冲方式,因此相应的要求是脉冲能量大、脉冲重复频率高。 2.激光的光束质量好,特别是要求光束的发散度要小、指向性要好。 3.对于工作于差分吸收或荧光机制的激光雷达,还要求激光输出波长处于特定光谱范围或要求其可以调谐。 4.通常还要求激光器体积、功耗小,性能稳定可靠等,以满足激光雷达多种运载方式的要求。 能基本上满足上述要求的激光器有很多种,范围涵盖了以固体、气体、液体和半导体为工作物质的各种激光器。但是,真正经常用于激光雷达的激光器实际上有少量几种,现分别简介如下:1.Nd:YAG激光器 Nd:YAG激光器是一种典型的固体工作物质的激光器。由于它多方面的优良性能,在激光雷达中获得最为广泛的应用。 Nd:YAG激光器的原理结构示于图2.5。它主要由激光工作物质Nd:YAG棒,由M1和M2两块腔镜组成的激光谐振腔和闪光灯及其电源三个主要部分组成。至于图中的Q开关,它是为了形成窄脉冲输出激光用的,从原理上讲,并不属于Nd:YAG激光器的工作物质、谐振腔和激励源三个必要部分。 图2.5 Nd:YAG激光器

车载激光雷达测距测速原理

车载激光雷达测距测速原理 陈雷1,岳迎春2,郑义3,陈丽丽3 1黑龙江大学物理科学与技术学院,哈尔滨 (150080) 2湖南农业大学国家油料作物改良中心,长沙 (410128) 3黑龙江大学后勤服务集团,哈尔滨(150080) E-mail:lei_chen86@https://www.wendangku.net/doc/e811843315.html, 摘要:本文在分析了激光雷达测距、测速原理的基础上,推导了连续激光脉冲数字测距、多普勒频移测速的方法,给出车载激光雷达基本原理图,为车载激光雷达系统测距测速提供了基本方法。 关键词:激光雷达,测距,测速 1.引言 “激光雷达”(Light Detection and Range,Lidar)是一种利用电磁波探测目标的位置的电子设备。其功能包含搜索和发现目标;测量其距离、速度、位置等运动参数;测量目标反射率,散射截面和形状等特征参数。激光雷达同传统的雷达一样,都由发射、接收和后置信号处理三部分和使此三部分协调工作的机构组成。但传统的雷达是以微波和毫米波段的电磁波作为载波的雷达。激光雷达以激光作为载波,激光是光波波段电磁辐射,波长比微波和毫米波短得多。具有以下优点[1]: (1)全天候工作,不受白天和黑夜的光照条件的限制。 (2)激光束发散角小,能量集中,有更好的分辨率和灵敏度。 (3)可以获得幅度、频率和相位等信息,且多普勒频移大,可以探测从低速到高速的目标。 (4)抗干扰能力强,隐蔽性好;激光不受无线电波干扰,能穿透等离子鞘,低仰角工作时,对地面的多路径效应不敏感。 (5)激光雷达的波长短,可以在分子量级上对目标探测且探测系统的结构尺寸可做的很小。当然激光雷达也有如下缺点: (1)激光受大气及气象影响大。 (2)激光束窄,难以搜索和捕获目标。 激光雷达以自己独特的优点,已经被广泛的应用于大气、海洋、陆地和其它目标的遥感探测中[14,15]。汽车激光雷达防撞系统就是基于激光雷达的优点,同时利用先进的数字技术克服其缺点而设计的。下面将简单介绍激光雷达测距、测速的原理,并在此基础上研究讨论汽车激光防撞雷达测距、测速的方法。 2. 目标距离的测量原理 汽车激光雷达防撞系统中发射机发射的是一串重复周期一定的激光窄脉冲,是典型的非相干测距雷达,对它的要求是测距精度高,测距精度与测程的远近无关;系统体积小、重量轻,测量迅速,可以数字显示;操作简单,培训容易,有通讯接口,可以连成测量网络,或与其他设备连机进行数字信息处理和传输。 2.1测距原理 激光雷达工作时,发射机向空间发射一串重复周期一定的高频窄脉冲。如果在电磁波传播的

激光打标机技术说明

MJ-CO2-10C激光打标机技术说明 一、制造商 上海美捷伦工业标识科技有限公司 二、激光器 1、型号:CR12 2、制造商:南京晨锐达激光设备有限公司 3、制造商情况说明:南京晨锐达激光设备有限公司是一家专业致力于CO2激光器的研发、生产和销售的高新技术企业。主要从事生产当今世界上技术最领先、应用范围最广的射频CO2激光器及相关产品;公司生产的射频CO2激光器已被国内多家著名的激光打标机、雕刻机生产厂商所选用,CR系列射频CO2激光器已成为其核心部件(激光器)的首选。 南京晨锐达激光设备有限公司已成为国内唯一一家提供工业环境下使用的射频CO2激光器生产企业。 南京晨锐达激光设备有限公司的工程技术人员均为多年从事射频CO2激光器研究、开发及标准化生产的专业人员。公司聚集了一批在激光领域从业二十余年的高精尖人才,在射频CO2激光器方面我们有着十余年的开发、研制经验。我们将应用我们的专业知识、研究成果及我们不断创新的精神为客户提供最好的产品和最优质的服务。 南京晨锐达激光设备有限公司生产制造可一天二十四小时,一周七天连续满负荷工作的CR系列射频CO2激光器的应用服务领域包括:

电子元件打标、纸张打标、陶瓷打标、玻璃打标、塑料打标、纽扣打标、雷管打标、木材雕刻、特殊生物打标等非金属材料加工及气体探测、医疗美容等领域。 公司同时承接进口CO2激光器的维修及激光工作气体更换业务,依靠雄厚的技术力量及完善的专业仪器设备,可以为SYNRAD公司、COHERENT公司、UNIVERSAL公司射频CO2激光器提供维修及激光工作气体更换服务,服务快捷可靠。 由于南京晨锐达激光设备有限公司所拥有技术的成熟性、先进性使得本公司能够为用户进行一系列数控激光加工设备及相关产品的开发、设计;同时对于国内外的射频CO2激光器及红外光学系统提供技术咨询及产品技术服务。 公司坚持以市场为导向,以技术为核心,以服务为宗旨的方针,以“技术创新产品创新”的理念打造一流的射频CO2激光器产品。将本着“质量第一客户至上”的原则,急客户所急、想客户所想,为客户提供一流的产品和维修服务。 4、激光器信息:波长:10.57-10.63um (CR12型CO2激光器)Wavelength:10.57-10.63um(CR12 CO2 Laser) 波长:9.229-9.317um (CR12i型CO2激光器)Wavelength:9.229-9.317um(CR12i CO2 Laser) 功率:12W Output Power:12W 功率稳定性:±10% Power Stability:±10% 模式:TEM00 Mode Quality:TEM00

(整理)3D投影技术解析

历数优缺点四大主流3D投影技术解析都有哪些3D投影技术? 投影机的大画面优势使得其相比于显示器及平板电视更适合作为首选的3D放映设备,近几年投影机上游厂商也在3D投影技术方面不断进行研发。截止到目前,已经有四类比较成熟的3D投影技术。 目前比较常见的3D技术包括,彩色立体三维,偏振三维,立体三维以及最新的DLP Link 技术。这四类技术是当前被广泛采用的3D投影技术。由于各自的原理不同,成本不同,效果不同,也分别占有了不同的市场。今天我们将从这四类主要技术的优缺点角度来重点介绍。彩色立体三维:成本最低 首先介绍的是彩色立体三维技术。这种技术的原理比较简单,通过物理学原理,使用不同颜色的滤光片进行画面滤光,使得一个图片能产生出两幅图像,最常见的滤光片颜色通常是红/蓝,红/绿,或者红/青。 淘宝上即可购买到的红/绿滤光片制成的简易立体眼镜

彩色立体三维技术画面效果较差 优缺点分析:由于仅仅是从物理学角度进行画面滤光,画面的边缘部分可以明显看出色彩分离现象(如上图所示),画质的效果很差,目前主要应用于比较低廉的3D显示玩具中。当然,与其它技术相比,彩色立体三维技术的优势也很明显,眼镜成本低廉,使用简单的滤光片即可,并且拥有几十年的成熟技术,内容制作简单。 偏振三维:成本较高 与彩色立体三维技术相比,偏振三维技术在立体影像的画质方面提升非常明显。其主要原理如下图。 偏振三维技术原理

通过两台投影机以及两块偏光镜片加上立体眼镜的组合来实现3D效果。下面详细介绍下工作原理。 偏振三维技术 优缺点分析:偏振三维技术显示的核心原理如下,需要一台电脑的显卡具有双输出接口,将3D信号同时输出到两台性能参数完全相同的投影机中,通过加装在投影机镜头前方的偏振镜片(如上图所示)进行水平和垂直方向上的滤光,实现图像分离。再通过偏光眼镜从左右眼分别观看水平和垂直方向上的影像,从而在人眼中形成影像叠加,实现3D效果。图像的画质取决于3D片源以及投影机的分辨率,原始分辨率越高,画质自然就越好。同时偏光眼镜的成本也相对低廉,最低几十元就能购买到。当然这类技术也有弊端,需要两台投影机,成本增加,另外需要对两台投影机的位置进行准确调校,并且不能随意移动,因此后期维护比较麻烦。 立体三维:视角受限制

激光振镜场镜原理(精)

Rdie aarlh doped siide-rrirMte core single-mode signal Multi-mode pumplighrt 光纤激光器原理: 光纤激光器主要由泵浦源,耦合器, 掺稀土元素光纤,谐振腔等部件构成。 泵浦源由一 个或多个大功率激光二极管阵列构成, 其发出的泵浦光经特殊的泵浦结构耦合入作为增益介 质的掺稀土元素光纤, 泵浦波长上的光子被掺杂光纤介质吸收, 形成粒子数反转,受激发射 的光波经谐振腔镜的反馈和振荡形成激光输出。 光纤激光器特点 光纤激光器以光纤作为波导介质,耦合效率高,易形成高功率密度,散热效果好, 无需 庞大的制冷系统,具有高转换效率,低阈值,光束质量好和窄线宽等优点。并且,光纤激光 器的谐振腔内无光学镜片,具有免调节、 免维护、高稳定性的优点; 超长的工作寿命和免维 护时间,平均免维护时间在 10万小时以上。 光纤激光器原理图1: 峰值功率:脉冲激光器,顾名思义,它输岀的激光是一个一个脉冲,每单个脉冲有一个持续时间,比如 说10 ns (纳秒),一般称作单个脉冲宽度,或单个脉冲持续时间,我们用 t 表示。这种激光器可以发出一 连串脉冲,比如,1秒钟发出10个脉冲,或者有的就发出 一个脉冲。这时,我们就说脉冲重复 (频)率 前 者为10,后者为1,那么,1秒钟发出10个脉冲,它的脉冲重复周期为 0.1秒,而1秒钟发出1个 脉冲,那么,它的脉冲重复周期为 1秒,我们用T 表示这个脉冲重复周期。 如果单个脉冲的能量为 E ,那么E/T 称作脉冲激光器的平均功率,这是在一个周期内的平均值。例如,E =50 mJ (毫焦),T = 0.1 秒,那么, 平均功率 P 平均=50 mJ/0.1 s = 500 mW 。 如果用E 除以t ,即有激光输出的这段时间内的功率,一般称作峰值功率 (peak power ),例如,在前面的 例子中 E = 50 mJ, t = 10 ns, P 峰值=50 X 10A (-3)/[10 X10A (-9)] = 5 X 10A 6 W = 5 MW (兆瓦),由于脉冲宽度 t 很小,它的峰值功率 很大。 脉冲能量E=1mj 脉宽t=100ns 重复频率20-80K 脉冲持续时间 T=1s/2k= ?秒 平均功率 P=E/T=0.001J/0.00005s=20W P 峰值功率 =E/t

激光打标机软件说明书

激光振镜标刻排版系统V2009 一、系统配置 1.微机一台,至少256M内存。 2.VGA显示器。 3.光驱一只,至少2G硬盘空间。 4.Window98/2000/XP操作系统 二、系统安装 1、接运行光盘上激光振镜标刻系统目录下的Setup安装程序,再按提示进行操作即可。安 装结束后,为方便起见,可在通过桌面上建立快捷方式的方法将安装目录下Lasermark.exe运行程序拉到Windows屏幕桌面上。 2、掉计算机电源,将软件加密狗插到打印口上或USB口上,将DA卡插到计算机PCI插 槽上,DA卡外接线参考第六章。 3、DA卡驱动程序安装 a、插入DA卡重新开机后电脑屏幕右下方提示“发现新硬件”(如图3-1),点 击提示; b、出现安装驱动提示,选择从列表或指定位置安装,即第二选项,再点击下一步

c、在浏览项中找到驱动程序所在的文件夹(如C:\mark程序),再点击下一步开始安装 d、安装过程出现以下画面: e、最后系统提示找到新硬件,请点击完成。

4、运行光盘中加密狗驱动程序。 三、系统启动 在Windows桌面上双击Lasermark快捷方式即可进入程序操作界面。 四、系统维护与升级 可随时与开发商联系以索取最新软件升级信息。

五、软件操作 (一)软件界面 上图即为本系统软件操作界面,它主要由菜单区、工具栏、编辑区、状态栏、列表框、属性页等组成。 (二) 菜单区 菜单区包括文件操作、图形设计、编辑、选项、帮助等主菜单选项。 文件操作菜单下拉后有新建、打开、保存等子功能菜单;另外,还有与打印有关的各功能选项。 图形设计菜单下拉后有各个图素生成子功能菜单。 编辑菜单包括与剪截板有关的三个子功能菜单(剪切、拷贝、粘贴)。 上述三个主菜单选项所对应的子功能菜单都有工具栏中的各个快捷键与之对应:其中图形设计菜单与左端工具栏对应;文件操作菜单和编辑菜单与上端横向工具栏对应。 选项菜单下拉后有工具栏、状态栏、删格显示等三个标记选择子菜单,分别用于显示或消除工具栏、状态栏、编辑区网格。当子菜单前打钩时,表示处于显示状态。 帮助菜单用于提示版本信息。 工具 栏 菜单区 属性页 状态栏 编辑区 列表框

激光雷达原理、关键技术及应用的深度解析

激光雷达原理、关键技术及应用的深度解析 “雷达”是一种利用电磁波探测目标位置的电子设备.电磁波其功能包括搜索目标和发现目标;测量其距离,速度,角位置等运动参数;测量目标反射率,散射截面和形状等 特征参数。 传统的雷达是微波和毫米波波段的电磁波为载波的雷达。激光雷达以激光作为载波.可以用 振幅、频率、相位和振幅来搭载信息,作为信息载体。 激光雷达利用激光光波来完成上述任务。可以采用非相干的能量接收方式,这主要是一脉冲计数为基础的测距雷达。还可以采用相干接收方式接收信号,通过后置信号处理实现探测。激光雷达和微波雷达并无本质区别,在原理框图上也十分类似,见下图激光雷达是工作在光频波段的雷达。与微波雷达的原理相似,它利用光频波段的电磁波先向目标发射探测信号,然后将其接收到的同波信号与发射信号相比较,从而获得目标的位置(距离、方位和高度)、运动状态(速度、姿态)等信息,实现对目标的探测、跟踪和识别。激光雷达由发射,接收和后置信号处理三部分和使此三部分协调工作的机构组成。激光光速发散角小,能量集中,探测灵敏度和分辨率高。多普勒频移大,可以探测从低速到高速的目标。天线和系统的尺寸可以作得很小。利用不同分子对特定波长得激光吸收、散射或荧光特性,可以探测不同的物质成分,这是激光雷达独有的特性。 激光雷达的种类目前,激光雷达的种类很多,但是按照现代的激光雷达的概念,常分为以下几种: 按激光波段分:有紫外激光雷达、可见激光雷达和红外激光雷达。 按激光介质分:有气体激光雷达、固体激光雷达、半导体激光雷达和二极管激光泵浦固体激光雷达等。 按激光发射波形分:有脉冲激光雷达、连续波激光雷达和混合型激光雷达等。按显示方式分:有模拟或数字显示激光雷达和成像激光雷达。 按运载平台分:有地基固定式激光雷达、车载激光雷达、机载激光雷达、船载激光雷达、

激光振镜工作原理

激光振镜工作原理 激光打标设备的核心是激光打标控制系统和激光打标头,因此,激光打标的发展历程就是打标控制系统和激光打标头的发展过程。从1995年起,在激光打标领域就经历了大 幅面时代、转镜时代和振镜时代,控制方式也完成了从软件直接控制到上下位机控制到实时处理、分时复用的一系列演变,如今,半导体激光器、光纤激光器、乃至紫外激光的出现和发展又对光学过程控制提出了新的挑战,振镜式激光打标头(振镜式扫描系统)是最新产品。1998年,振镜式扫描系统在中国的大规模应用开始到来。所谓振镜,又可以称之为电流表计,它的设计思路完全沿袭电流表的设计方法,镜片取代了表针,而探头的信号由计算机控制的-5V—5V或-10V-+10V的直流信号取代,以完成预定的动作。同转镜式扫描 系统相同,这种典型的控制系统采用了一对折返镜,不同的是,驱动这套镜片的步进电机被伺服电机所取代,在这套控制系统中,位置传感器的使用和负反馈回路的设计思路进一步保证了系统的精度,整个系统的扫描速度和重复定位精度达到一个新的水平。 振镜扫描式打标头主要由XY扫描镜、场镜、振镜及计算机控制的打标软件等构成。根据激光波长的不同选用相应的光学元器件。相关的选件还包括激光扩束镜、激光器等。其工作原理是将激光束入射到两反射镜(扫描镜)上,用计算机控制反射镜的反射角度,这两个反射镜可分别沿X、Y轴扫描,从而达到激光束的偏转,使具有一定功率密度的激 光聚焦点在打标材料上按所需的要求运动,从而在材料表面上留下永久的标记,聚焦的光斑可以是圆形或矩形,其原理如右图所示。在振镜扫描系统中,可以采用矢量图形及文字,这种方法采用了计算机中图形软件对图形的处理方式,具有作图效率高,图形精度好,无失真等特点,极大的提高了激光打标的质量和速度。同时振镜式打标也可采用点阵式打标方式,采用这种方式对于在线打标很适用,根据不同速度的生产线可以采用一个扫描振镜或两个扫描振镜,与前面所述的阵列式打标相比,可以标记更多的点阵信息,对于标记汉字字符具有更大的优势。

最新激光打标机振镜原理及常见故障排除

最新激光打标机振镜常见故障排除及原理 扫描激光振镜介绍 高速扫描激光振镜系统是一种专门为光学扫描应用而设计的高性能旋转电机。电机部分采用一种高精度的位置传感器。主要应用于对光束的快速精准定位。高速激光振镜是多年的工业激光振镜扫描系统开发和生产经验的结晶。 针对镜片负载而专门设计的电机能够到达最理想的扫描性能激光打标机https://www.wendangku.net/doc/e811843315.html,/对轴承部分采用特殊处理,能够胜任长期的不间断运行。对轴承的特殊设计能够使系统达到最高的动态性能和谐振特性。国际领先的数字控制方式能够有效的避免工作环境中的各种电磁干扰,先进的控制算法能够确保系统具有更快的响应速度。 高速扫描激光振镜所采用的光电传感器具有高分辨率和非常好的重复精度以及非常小的漂移量。电机具有加热装置及温度传感器,在环境波动的情况下仍能够稳定的工作。 高速扫描激光振镜能够保证长期的稳定运行。 激光振镜的原理: 激光振镜的原理是:输入一个位置信号,摆动电机(激光振镜)就会按一定电压与角度的转换比例摆动一定角度。整个过程采用闭环反馈控制,由位置传感器、误差放大器、功率放大器、位置区分器、电流积分器等五大控制电路共同作用。而数字激光振镜的原理则是在模拟激光振镜的原理上将模拟信号转换成数字信号。深圳激光打标机https://www.wendangku.net/doc/e811843315.html,/扫描激光振镜是打标机的核心部件,打标机的性能主要取决于扫描激光振镜的性能。 当前国内使用的激光振镜都属于模拟激光振镜,实现主要还是使用模拟器件,因为模拟器件容易受到周围环境的电磁辐射干扰,所以在使用过程中会出现有散点,线条弯曲,填充具有不规则底纹等现象。且国内模拟激光振镜速度相比国外都比较慢其小步长阶跃响应时间都在300um以上。数字激光振镜使用数字信号进行运算来控制电机,能够有效抑制环境干扰,即使工作环境电磁干扰严重,也可以正常使用。 本系统采用国外控制技术,系统响应速度非常高,基本超越同类型国内激光振镜系统。电机采用特殊工艺,寿命长,性能稳定可靠。 扫描激光振镜介绍 高速扫描激光振镜系统是一种专门为光学扫描应用而设计的高性能旋转电机。电机部分采用一种高精度的位置传感器。主要应用于对光束的快速精准定位。高速激光振镜是多年的工业激光振镜扫描系统开发和生产经验的结晶。

打标机说明书-中文

感谢您购买本公司产品,请您在使用设备之前,详细 阅读本说明书. 1、简介 激光打标是利用激光的高能量作用于工件表面,使工件表面达到瞬间气化,并按预定的轨迹,刻写出具有一定深度的文字、图案。 HGL—LSY50型系列激光打标机是利用波长为1064nm的固体YAG激光,通过控制振镜的偏转来达到标刻的目的。 激光振镜打标具有标记速度快、连续工作稳定性好、软件功能强、定位精度和重复精度高等优点,广泛应用于集成电路芯片、电脑配件、工业轴承、钟表、电子及通讯产品、航天航空器件、各种汽车零件、家电、五金工具、电线电缆、食品包装、首饰、烟草等众多领域的图形和文字的标记。 型号说明: HGL—LSY50F 表示进口振镜头 激光器输出功率

YAG激光器 振镜打标机 表示为中小功率激光设备 华工激光 主要技术参数: 激光波长:1064 nm 激光器输出功率:50W 声光调制频率:500 ~ 20 kHz 最大直线刻写速度:3000 mm/s, 视材料 标刻范围:70*70mm(110*110mm,220*220 mm) 重复精度:0.02 mm 定位精度:0.02 mm 标刻线深:0.05 ~ 0.1 mm 供电:三相~ 380V、4.5 KVA 2、激光打标机工作原理 激光电源产生瞬间高压(约2万伏)触发氪灯,并以预设定电

流维持,氪灯点燃;当工作电流达到阈值,光腔输出连续激光;调Q器件对连续激光进行腔内调制,产生准连续激光(频率可调),以提高输出激光的峰值功率;输出激光通过由计算机控制的振镜反射偏转,经F-θ透镜聚集到工作表面,形成高功率密度光斑(约106 w/mm2)使工件表面瞬间气化,刻蚀出一定深度的图案文字。 3、HGL-LSY50激光振镜打标机的构成及各部件功能 3.1 总则 HGL—LSY50型激光振镜打标机是由氪灯泵浦的固体YAG激光打标机,它主要由五部分组成,即:激光器系统、声光调制系统、振镜扫描系统、计算机控制系统及冷却系统,外形结构如图一所示。

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