激光系統的案例
美海軍專家：艦載激光武器系統已具備擊毀反艦導彈的能力
弗洛伊德補充道，美國海軍希望能夠擴大系統規模，以適應不同的任務和使用要求，填補現有作戰任務間的“間隙空白”。
文章稱，安裝在“龐塞”號和“波特蘭”號上的高能激光系統均采用單獨的電池供電，這就需要在發射間隙對電池進行充電。弗洛伊德表示，正在研發更高功率、更大容量的電池來解決這一問題，并期待更強大的水面艦船綜合電力系統作為高能激光系統的主要或備用電源。
弗洛伊德透露，美國海軍和達爾格倫公司還在研發其他的激光武器系統，包括一種非致命性的 "炫目器"。
基于Zemax的高能激光發射系統的擴束系統設計
關鍵詞：高功率激光發射系統；擴束系統
1 引言
高功率激光發射系統是強激光空間傳輸系統中不可缺少的裝置。對高功率激光發射系統的研究一直是激光應用領域的關鍵技術問題。高功率激光發射系統通常由準直系統、導光光路系統和擴束系統組成,光學系統要求具有高抗激光損傷閾值、高反射率、熱變形小等特點。這里我們主要討論擴束系統的設計。
2 設計要求
項目
指標要求
發散角
<3mrad
擴束前光束寬度
45mm*45mm
擴束比
2
系統波像差
λ/4
波長
10.6um
兩鏡間距
200mm左右
3 設計方案選擇
由于激光波長較長，出射光束直徑較大，大口徑透鏡材料價格昂貴，反射系統便于冷卻，同時為了避免中心遮攔對激光能量的損失,提高系統的發射能量，故高功率激光擴束系統選擇離軸無焦卡塞格林系統進行擴束。所設計的離軸卡塞格林擴束系統,其擴束倍率為2倍,主鏡離軸量265mm,次鏡離軸量132.5mm,主鏡為凹拋物面,次鏡為凸拋物面。
4設計步驟
根據主次鏡間距和擴束比計算主次鏡的曲率半徑，主次鏡曲率半徑分別為800mm和400mm。
展開 VirtualLab運用：基于物理光學激光掃描系統的設計和分析
VirtualLab Fusion軟件可以設計和分析包含掃描鏡和f-theta光學透鏡的激光掃描儀
激光掃描系統使用可移動的光學元件，能夠使激光光束的位置動態變化。這類系統的典型應用有：
?激光材料加工
?激光投影
?3D物體掃描
?條形碼閱讀器
軟件VirtualLab Fusion提供了基于光線追跡以及物理光學的模擬技術以用于激光掃描儀系統。并可計算典型的透鏡像差，例如場曲和畸變。同時，VirtualLab Fusion還可以將衍射效應考慮在內，精確的研究光束尺寸和光束剖面。VirtualLab Fusion將參數耦合工具與靈活的定位概念進行結合，允許模擬非常復雜的掃描儀光學系統。VirtualLab Fusion的參數優化和參數運行工具能夠進行激光掃描系統的設計和公差分析。
VirtualLab Fusion 軟件的特性：
?分析典型像差，例如場曲和畸變
?精確的研究光束尺寸和光束剖面
?使用參數優化設計掃描系統
?實驗公差分析
?易于使用的定位概念和參數耦合工具
?真實的激光源建模
?設計折射光束整形器
軟件和應用案例：
如果對更多信息感興趣？請通過support@lighttrans.com聯系我們或使用我們的VirtualLab Fusion的試用版和案例來進行實際的操作：
?LSC.0001：使用一個非球面透鏡對激光掃描系統進行性能分析
?LSC.0002：使用f-theta對象對激光掃描系統進行分析
?現在就下載VirtualLab Fusion試用版!
包含兩個掃描鏡和f-theta對象的激光掃描系統。
展開 以色列新型激光導彈防御系統測試成功！可低成本攔截導彈、無人機
以色列國防部宣布，以色列首次測試了一種新型激光導彈防御系統“鐵束”（Iron Beam），該系統成功攔截了無人機、反坦克導彈、迫擊炮彈和火箭彈等空中目標。
“鐵束”系統是由拉斐爾先進防御系統公司（the Rafael Advanced Defense Systems）開發的，使用了定向能武器系統，未來在加強以色列空中防御方面將大有作為。
以色列總理納夫塔利·貝內特(Naftali Bennett)在推特上宣布此次測試取得了成功:“以色列成功測試了新的‘鐵束’激光攔截系統。這是世界上第一個使用激光擊落來襲無人機、火箭和迫擊炮的定向能武器系統，每次發射的成本為3.5美元。”Naftali Bennett今年2月份表示，以色列將在一年內開始使用該系統。與防空導彈相比，該系統每次發射的成本相當低。
目前，以色列已經開發或部署了一系列系統（比如激光攔截器），旨在攔截從遠程導彈到幾公里外發射的火箭等一切東西。它還為坦克裝備了導彈防御系統。
“鐵束”系統是以色列目前多層空中和導彈防御系統的最新組成部分。據介紹，該系統還包括“鐵穹”（Iron Dome）系統、“大衛的懸索”（David’s Sling）系統和“箭”（Arrow）系統。這種新武器技術已經發展了一段時間，旨在融入以色列現有的防空網絡。
彌補導彈反導技術不足
上世紀90年代初，以色列與美國曾合作研制出“ywl”氟化氘化學激光武器試驗系統。2006年，雙方又合作開發“天空衛士”氧碘化學激光武器試驗系統。2008年，以色列推出世界上首型固體激光器——反炮兵彈藥激光武器系統，但無論是化學激光武器還是固體激光武器，都存在體積大、散熱難、保障不易等問題。因此，以色列又開始發展新的激光武器技術。
展開 
以色列新型激光導彈防御系統測試成功！可低成本攔截導彈、無人機
以色列國防部宣布，以色列首次測試了一種新型激光導彈防御系統“鐵束”（Iron Beam），該系統成功攔截了無人機、反坦克導彈、迫擊炮彈和火箭彈等空中目標。
“鐵束”系統是由拉斐爾先進防御系統公司（the Rafael Advanced Defense Systems）開發的，使用了定向能武器系統，未來在加強以色列空中防御方面將大有作為。
以色列總理納夫塔利·貝內特(Naftali Bennett)在推特上宣布此次測試取得了成功:“以色列成功測試了新的‘鐵束’激光攔截系統。這是世界上第一個使用激光擊落來襲無人機、火箭和迫擊炮的定向能武器系統，每次發射的成本為3.5美元?！盢aftali Bennett今年2月份表示，以色列將在一年內開始使用該系統。與防空導彈相比，該系統每次發射的成本相當低。
目前，以色列已經開發或部署了一系列系統（比如激光攔截器），旨在攔截從遠程導彈到幾公里外發射的火箭等一切東西。它還為坦克裝備了導彈防御系統。
“鐵束”系統是以色列目前多層空中和導彈防御系統的最新組成部分。據介紹，該系統還包括“鐵穹”（Iron Dome）系統、“大衛的懸索”（David’s Sling）系統和“箭”（Arrow）系統。這種新武器技術已經發展了一段時間，旨在融入以色列現有的防空網絡。
彌補導彈反導技術不足
上世紀90年代初，以色列與美國曾合作研制出氟化氘化學激光武器試驗系統。2006年，雙方又合作開發“天空衛士”氧碘化學激光武器試驗系統。2008年，以色列推出世界上首型固體激光器——反炮兵彈藥激光武器系統，但無論是化學激光武器還是固體激光武器，都存在體積大、散熱難、保障不易等問題。因此，以色列又開始發展新的激光武器技術。
展開 經緯恒潤激光雷達集成系統全面提升激光雷達的使用體驗
汽車自動駕駛系統通?？煞譃楦兄獙?、決策層、執行層，以激光雷達、攝像頭為代表的傳感器是自動駕駛感知層不可或缺的組成部分，但在傳感器整車集成方面，主機廠卻面臨著幾大痛點：
· 固定且外凸的激光雷達會給造型的美觀程度以及整車空氣動力學設計帶來很大的挑戰
· 復雜惡劣天氣環境下，激光雷達鏡面容易因受干擾而無法在最佳狀態下運行
· 激光雷達做為高單價傳感器存在較大的被盜風險
經緯恒潤自主研發的激光雷達集成系統可以為傳感器集成提供智能化的解決方案，是自動駕駛技術的重要組成部分。經緯恒潤激光雷達集成系統包含激光雷達收納機構和激光雷達清洗系統，整套系統可以實現激光雷達自動隱藏、展開，同時具備鏡面自動清洗功能。采用該套系統，可以：
· 提升車輛的整體造型美觀度
· 提升整車空氣動力學性能
· 滿足激光雷達全天候的使用場景要求
· 非工作狀態下有效保護傳感器
激光雷達集成系統
經緯恒潤激光雷達集成系統目前已配套路特斯旗下的多款車型，其中Eletre已開啟預售，將于今年下半年在武漢智能工廠實現投產，首批車型預計2023年開始交付。
路特斯Eletre
經緯恒潤智能駕駛產品線涵蓋環境感知系統、決策規劃系統和控制執行系統，具備向上集成完整智能駕駛方案的軟硬件產品基礎，是目前國內少數能夠實現覆蓋智能駕駛電子產品、研發服務及解決方案、高級別智能駕駛整體解決方案，能夠提供智能駕駛全棧式解決方案的供應商。未來，經緯恒潤將緊跟汽車行業發展大勢，堅持自主創新，努力為國內外客戶提供優質的產品和服務，為汽車行業的發展貢獻自己的一份力量！
展開 VirtualLab Fusion：使用非球面透鏡對激光掃描系統進行性能分析
激光掃描系統（LSC.0001 v1.0）
使用非球面透鏡對激光掃描系統進行性能分析
應用案例概述
系統細節
光源
- 綠光二極管
元件
- 雙軸振鏡掃描儀
- 非球面透鏡
探測器
- 場曲和畸變
- 光束強度剖面
- 焦點區域探測器
- 光束參數
模擬/設計
- 光線追跡：分析場曲和畸變，場追跡引擎的探測器的定位
- 場追跡：考慮衍射效應，進行更精確的光束尺寸和剖面的研究
系統說明
激光掃描系統的性能評估
一個激光掃描系統的掃描光學部分包含了一個掃描儀單元和一個非球面透鏡，在一維掃描過程中（沿入射角Theta），通過分析光束的場曲和畸變來評估其性能。
此外，計算了不同掃描位置處的光束尺寸和輪廓。
展開 VirtualLab運用：使用非球面透鏡對激光掃描系統進行性能分析
激光掃描系統（LSC.0001 v1.0）
使用非球面透鏡對激光掃描系統進行性能分析
應用案例概述
系統細節
光源
- 綠光二極管
元件
- 雙軸振鏡掃描儀
- 非球面透鏡
探測器
- 場曲和畸變
- 光束強度剖面
- 焦點區域探測器
- 光束參數
模擬/設計
- 光線追跡：分析場曲和畸變，場追跡引擎的探測器的定位
- 場追跡：考慮衍射效應，進行更精確的光束尺寸和剖面的研究
系統說明
激光掃描系統的性能評估
一個激光掃描系統的掃描光學部分包含了一個掃描儀單元和一個非球面透鏡，在一維掃描過程中（沿入射角Theta），通過分析光束的場曲和畸變來評估其性能。
此外，計算了不同掃描位置處的光束尺寸和輪廓。
展開 Ansys Zemax | 使用 OpticStudio 進行閃光激光雷達系統建模（上）
前言
在消費類電子產品領域，工程師可利用激光雷達實現眾多功能，如面部識別和3D映射等。盡管激光雷達系統的應用非常廣泛而且截然不同，但是 “閃光激光雷達” 解決方案通常都適用于在使用固態光學元件的目標場景中生成可檢測的點陣列。憑借具有針對小型封裝結構但可獲取三維空間數據方面的優勢，固態激光雷達系統在智能手機和筆記本電腦等消費類電子產品中日益普及。在這個系列的文章中，我們將探討如何使用OpticStudio對此類系統進行建模，包括從序列初始設計到集成機械外殼的整個流程。該文章為閃光激光雷達系統建模系列文章的第一篇。
下載
聯系工作人員獲取附件
簡介
激光雷達系統在工業界中有著多種場景下的應用，對應于不同種類的激光雷達系統（比如用于掃描元件或確定視野的系統等），本示例將主要探索如何使用衍射光學元件來復制光源陣列在目標場景中的投影。成像透鏡系統隨后可觀察到投影的光源陣列，以獲取投射光線的飛行時間信息，進而生成投影點的深度信息。
在這篇文章中，我們將介紹用于閃光激光雷達系統發射和接收模塊的序列模式系統背景和特征。在后續的文章中，我們將介紹完整的系統建模和光機封裝。
閃光激光雷達的應用
此類激光雷達系統的工作原理主要依靠一組放置在光源陣列（如 VCSEL 陣列等）前方的準直光學元件，這些準直透鏡投射光源陣列的光線追跡至包含幾何實體或者動態捕捉的場景中。在準直透鏡后面放置的衍射光學元件將沿 X 方向、Y 方向和對角線方向創建該 VCSEL 陣列的多個投影（在本例中為 3x3 的網格）。
展開 VirtualLab運用：使用非球面透鏡對激光掃描系統進行性能分析
激光掃描系統（LSC.0001 v1.0）
使用非球面透鏡對激光掃描系統進行性能分析
應用案例概述
系統細節
光源
- 綠光二極管
元件
- 雙軸振鏡掃描儀
- 非球面透鏡
探測器
- 場曲和畸變
- 光束強度剖面
- 焦點區域探測器
- 光束參數
模擬/設計
- 光線追跡：分析場曲和畸變，場追跡引擎的探測器的定位
- 場追跡：考慮衍射效應，進行更精確的光束尺寸和剖面的研究
系統說明
激光掃描系統的性能評估
一個激光掃描系統的掃描光學部分包含了一個掃描儀單元和一個非球面透鏡，在一維掃描過程中（沿入射角Theta），通過分析光束的場曲和畸變來評估其性能。
此外，計算了不同掃描位置處的光束尺寸和輪廓。
展開 Ansys Zemax | 使用 OpticStudio 進行閃光激光雷達系統建模（中）
在消費類電子產品領域，工程師可利用激光雷達實現眾多功能，如面部識別和3D映射等。盡管激光雷達系統的應用非常廣泛而且截然不同，但是 “閃光激光雷達” 解決方案通常都適用于在使用固態光學元件的目標場景中生成可檢測的點陣列。憑借具有針對小型封裝結構但可獲取三維空間數據方面的優勢，固態激光雷達系統在智能手機和筆記本電腦等消費類電子產品中日益普及。在這個系列的文章中，我們將探討如何使用 Ansys Zemax OpticStudio 對此類系統進行建模，包括從序列初始設計到集成機械外殼的整個流程。
該文章為閃光激光雷達系統建模系列文章的第二篇。（點擊查看第一篇）
下載
聯系工作人員獲取附件
簡介
激光雷達系統在工業界中有著多種場景下的應用，對應于不同種類的激光雷達系統（比如用于掃描元件或確定視野的系統等），本示例將主要探索如何使用衍射光學元件來復制光源陣列在目標場景中的投影。成像透鏡系統隨后可觀察到投影的光源陣列，以獲取投射光線的飛行時間信息，進而生成投影點的深度信息。
在本文中，我們將介紹如何將上篇的序列模式起始結構進行轉換，并向非序列模型中添加更多細節。我們還將應用 ZOS-API 在閃光激光雷達系統中生成一些時間飛行結果。
初始轉換至非序列模式
為了觀察這兩個模塊結合成為整個系統將如何工作，我們可以在每個系統中使用 “轉換至非序列模式組” 工具（可以在 文件選項卡…轉換至非序列模式組 中找到）來生成照明和成像子系統的非序列模型。
展開 
VIAVI推濾光片改善激光雷達系統 助力4級自動駕駛車輛進入市場
此外，Trimble（天寶）導航公司、美國Faro公司以及Velodyne公司等都是美國激光雷達市場占據重要地位的幾大企業。而作為無人駕駛系統的關鍵組件，隨著技術的不斷發展，價格也將不斷下降，激光雷達面向大眾應用、規?；逃弥溉湛纱?。
自2012年以來，VIAVI已經成功生產了十億個濾光片。與用于外部探測的激光雷達系統一起，VIAVI將展示其集成于自動駕駛汽車外部和內部傳感系統的濾光技術。從2020年開始，預計激光雷達系統將成為能夠提供完全自動駕駛能力的4級自動駕駛汽車進入市場不可或缺的組成部分。
展開 汽車行業加速升級，智造生產搶先一步 ——激光焊接智能化系統解決方案
圖3 鋁合金車門激光焊接工作站
汽車座椅激光焊接系統
汽車座椅激光焊接工作站(圖4)主要應用于汽車座椅前中后靠背、滑軌、高調器及調角器激光焊接，激光焊接相對于傳統弧焊工藝具有焊接效率高、變形小、精度高、輕量化等優勢。設備配置激光焊接、產品識別防錯、條碼打印、追溯系統、TRS 管理軟件、在線質量檢測(LWM)、遠程維護系統等功能，已經與佛吉亞、李爾、西德科等國際汽車座椅廠商都有良好合作。
圖4 汽車座椅激光焊接工作站
電動汽車核心部件激光焊接系統
新能源汽車核心零部件激光焊接系統主要用于新能源電機及電池托盤激光焊接(圖5、圖6)，焊接系統配備激光擺動焊接頭、焊縫跟蹤系統、在線檢測系統、送絲系統等，解決銅、鋁合金等材料焊接工藝。目前主要應用在發卡電機銅端子、電機定子、感應電機轉子銅條，以及5 系/6 系鋁合金、碳鋼、高強鋼電池托盤等汽車核心部件。
圖5 電機定子激光焊接機
圖6 電池托盤激光焊接機
全自動激光拼焊系統
全新智能化全自動激光拼焊板生產線(圖7)，是集激光焊接、自動上下料、焊縫跟蹤、焊縫質量檢測、產品數據化管理系統等于一體的高新技術產品。激光拼焊系統采用模塊化設計，根據客戶需求提供手動、半自動、全自動拼焊系統?？蓪崿F多張不同厚度、強度、材質鋼板拼焊接成能進行沖壓的板材，已成功應用于車身立柱、門內板、側圍、前縱梁、天窗等汽車零部件的焊接。
圖7 全自動激光拼焊板生產線
圖8 飛輪焊接生產線
汽車傳動部件激光焊接工作站(圖8)，可根據焊接產品進行定制化設計，實現產品多工位快速焊接及不同工件的加工切換。汽車零部件焊接采用高功率激光焊代替其他焊接方法，零件焊接部位變形很小，連接精度高，焊接速度快，連接強度高，而且不需要焊后熱處理。
展開 Ansys Zemax | 使用OpticStudio進行閃光激光雷達系統建模（下）
在消費類電子產品領域，工程師可利用激光雷達實現眾多功能，如面部識別和3D映射等。盡管激光雷達系統的應用非常廣泛而且截然不同，而“閃存激光雷達”解決方案適用于在使用固態光學元件的目標場景中生成可檢測的點陣列。
憑借在針對小型封裝獲取三維空間數據方面的優勢，固態激光雷達系統在智能手機和筆記本電腦等消費類電子產品中日益普及。
在這個系列的文章中，我們將探討如何使用OpticStudio對此類系統進行建模，包括從序列起始點到集成機械外殼的整個流程。該文章為閃光激光雷達系統建模系列文章的最后一篇。（點擊查看上期文章）
下載
聯系工作人員獲取附件
簡介
激光雷達系統在工業界中有著多種場景下的應用，對應于不同種類的激光雷達系統（比如用于掃描元件或確定視野的系統等），本示例將主要探索如何使用衍射光學元件來復制光源陣列在目標場景中的投影。成像透鏡系統隨后可觀察到投影的光源陣列，以獲取投射光線的飛行時間信息，進而生成投影點的深度信息。
在第三部分中，我們會介紹如何使用 Prepare for OpticsBuilder 將光學模型轉換為 .ZBD 文件。通過轉換，我們能夠在 OpticsBuilder 中打開光學模型，并用于受支持的 CAD 平臺，以生成機械外殼并執行光線追跡驗證。
使用Prepare for OpticsBuilder
在前兩篇文章中，我們已經在OpticStudio中為閃存激光雷達系統創建了一個完整的端到端模型。
展開 F-Theta物鏡激光掃描系統的性能分析
激光掃描系統（LSC.0002 v1.0）
應用案例概述
系統細節
?光源
–綠光二極管
?元件
–雙軸振鏡掃描儀
–F-Theta物鏡
?探測器
–場曲和畸變探測器
–光束強度剖面探測器
–焦點區域探測器
–光束參數探測器
?模擬/設計
–光線追跡：分析掃描場尺寸，場曲以及畸變
–場追跡：考慮衍射效應，進行更精確的光束尺寸和剖面的研究
系統說明
激光掃描系統的性能評估
?一個激光掃描系統的掃描光學部分包含了一個掃描儀單元和一個F-Theta物鏡，在一維掃描過程中（沿入射角Theta），通過分析光束的場曲和畸變來評估其性能。
?此外，計算了不同掃描位置處的光束尺寸和輪廓。
模擬和設計結果
其他的VirtualLab特征
在此案例中，你將從以下選擇的特征中獲益：
?各種探測器
-測量與反射鏡掃描角度相關的焦點位置
-測量探測器平面上的光束位置
-使用焦點區域探測器計算焦點區域中的場
?參數耦合
-針對掃描光學部分的期望輸入掃描角度Theta來調整反射鏡方位
?參數運行
-估計掃描場尺寸
-生成場曲和畸變圖
總結
VirtualLab可以
?模擬一個由雙軸掃描反射鏡和一個F-Theta物鏡構成的激光掃描系統
?分析目標平面上的光束偏轉
-通過光線追跡來計算掃描場尺寸，場曲和畸變
-通過幾何場追跡來計算光束剖面
-場追跡可以更準確地分析光束位置和焦點
應用案例詳述
系統參數
應用案例內容
?LSC.0001和LSC.0002為激光掃描系統。
展開 