Subversion Repositories svnkaklik

Compare Revisions

Ignore whitespace Rev 1024 → Rev 1025

/dokumenty/skolni/BP/DOC/SRC/laserovy_vysilac.bib
11,6 → 11,19
howpublished = {\url{http://optics.org/news/1/7/17}} ,
}
 
@misc{ukazovatko_5mW,
title = {Geniune New Wish 5mW Green Laser Module (5V)},
note = {[Online]. [cit. 2011-10-26]},
howpublished = {\url{http://www.dealextreme.com/p/geniune-new-wish-5mw-green-laser-module-5v-10094}} ,
}
 
@misc{ukazovatko_20mW,
title = {20mW 532nm Green Laser Module (3V 11.9mm)},
note = {[Online]. [cit. 2011-10-26]},
howpublished = {\url{http://www.dealextreme.com/p/20mw-532nm-green-laser-module-3v-11-9mm-26887}} ,
}
 
 
@misc{wiki:aviation_lasers,
author = "Wikipedia",
title = "Lasers and aviation safety --- Wikipedia{,} The Free Encyclopedia",
19,6 → 32,13
note = "[Online; accessed 4-July-2012]"
}
@misc{wiki:atm_window,
author = "Wikiversity",
title = "Lofting technology --- Wikiversity{,} ",
year = "2012",
url = "\url{http://en.wikiversity.org/w/index.php?title=Lofting_technology&oldid=920605}",
note = "[Online; accessed 7-July-2012]"
}
@misc{mlab_LM108601A,
author = "Milan Horkel",
130,6 → 150,23
Fort Belvoir}
}
 
@article{LD_gain_switching,
author= {Adelbert Owyoung and G. R. Hadley and Peter Esherick and R. L. Schmitt and L. A. Rahn},
year={1985},
title={Gain switching of a monolithic single-frequency
laser-diode-excited Nd:YAGlaser},
journal={OPTICS LETTERS},
institution= {Sandia National Laboratories,Albuquerque, New Mexico 87185},
}
 
@article{resonance_LRF,
author= {Jani Pehkonen and Juha Kostamovaara},
year={2009},
title={A CMOS Front End for a Laser Rangefinder with
Resonance-Based Timing Discrimination},
institution= {Department of Electrical and Information Engineering, Electronics Laboratory, P.O. Box 4500, FI-90014 University of Oulu, Finland},
}
 
@techreport{diskretni_integrovane,
author={iC-Haus GmbH},
year={2007},
138,6 → 175,14
url={http://www.ichaus.de/upload/pdf/Appl3_a3es.pdf},
}
 
@techreport{ic_NZ,
author={iC-Haus GmbH},
year={2007},
institution={iC-Haus Germany},
title={iC-NZ FAIL-SAFE LASER DIODE DRIVER},
url={http://www.ichaus.de/product/iC-NZ},
}
 
@manual{PIN_dioda,
author={},
year={2005},
/dokumenty/skolni/BP/DOC/SRC/laserovy_vysilac.glo
55,32 → 55,32
\glossaryentry{SMA?\glossaryentryfield{SMA}{\glsnamefont{SMA}}{SubMiniature version A}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{24}
\glossaryentry{EML?\glossaryentryfield{EML}{\glsnamefont{EML}}{electroabsorptive modulated laser}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{30}
\glossaryentry{MPE?\glossaryentryfield{MPE}{\glsnamefont{MPE}}{maximum permissible exposure}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{33}
\glossaryentry{ToF?\glossaryentryfield{TOF}{\glsnamefont{ToF}}{Time of flight}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{37}
\glossaryentry{LRF?\glossaryentryfield{LRF}{\glsnamefont{LRF}}{Laser rangefinder}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{37}
\glossaryentry{TDC?\glossaryentryfield{TDC}{\glsnamefont{TDC}}{Time to digital converter}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{37}
\glossaryentry{LIDAR?\glossaryentryfield{LIDAR}{\glsnamefont{LIDAR}}{Light Detection And Ranging}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{37}
\glossaryentry{AFM?\glossaryentryfield{AFM}{\glsnamefont{AFM}}{Atomic force microscopy}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{37}
\glossaryentry{APD?\glossaryentryfield{APD}{\glsnamefont{APD}}{Avalanche photodiode}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{37}
\glossaryentry{DPSS?\glossaryentryfield{DPSS}{\glsnamefont{DPSS}}{Diode-pumped solid-state LASER}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{37}
\glossaryentry{DPSSFD?\glossaryentryfield{DPSSFD}{\glsnamefont{DPSSFD}}{Diode pumped solid state frequency-doubled LASER}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{37}
\glossaryentry{LASER?\glossaryentryfield{LASER}{\glsnamefont{LASER}}{Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{37}
\glossaryentry{MPE?\glossaryentryfield{MPE}{\glsnamefont{MPE}}{maximum permissible exposure}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{37}
\glossaryentry{UAV?\glossaryentryfield{UAV}{\glsnamefont{UAV}}{unmanned aerial vehicle}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{37}
\glossaryentry{FWHM?\glossaryentryfield{FWHM}{\glsnamefont{FWHM}}{Full width at half maximum}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{37}
\glossaryentry{VCSEL?\glossaryentryfield{VCSEL}{\glsnamefont{VCSEL}}{Vertical Cavity Surface Emitting Laser}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{37}
\glossaryentry{EML?\glossaryentryfield{EML}{\glsnamefont{EML}}{electroabsorptive modulated laser}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{37}
\glossaryentry{CCD?\glossaryentryfield{CCD}{\glsnamefont{CCD}}{Charge-coupled device}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{37}
\glossaryentry{CMOS?\glossaryentryfield{CMOS}{\glsnamefont{CMOS}}{Complementary metal-oxide semiconductor}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{37}
\glossaryentry{S/N?\glossaryentryfield{SNR}{\glsnamefont{S/N}}{Signal-to-noise ratio}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{37}
\glossaryentry{TDR?\glossaryentryfield{TDR}{\glsnamefont{TDR}}{Time-domain reflectometry}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{37}
\glossaryentry{UV?\glossaryentryfield{UV}{\glsnamefont{UV}}{Ultraviolet (10 nm to 400 nm)}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{37}
\glossaryentry{FOV?\glossaryentryfield{FOV}{\glsnamefont{FOV}}{field of view}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{37}
\glossaryentry{PCW?\glossaryentryfield{PCW}{\glsnamefont{PCW}}{Pulsed Continuous Wave}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{37}
\glossaryentry{MD?\glossaryentryfield{MD}{\glsnamefont{MD}}{Monitor Diode}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{37}
\glossaryentry{LD?\glossaryentryfield{LD}{\glsnamefont{LD}}{LASER Diode}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{37}
\glossaryentry{KTP?\glossaryentryfield{KTP}{\glsnamefont{KTP}}{Potassium titanyl phosphate ($KTiOPO_4$)}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{37}
\glossaryentry{KDP?\glossaryentryfield{KDP}{\glsnamefont{KDP}}{Potassium dideuterium phosphate ($KD_2PO_4$)}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{37}
\glossaryentry{Nd:YVO$_4$?\glossaryentryfield{Nd:YVO}{\glsnamefont{Nd:YVO$_4$}}{Neodymium-doped yttrium orthovanadate (Nd:YVO$_4$)}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{37}
\glossaryentry{Nd:YAG?\glossaryentryfield{Nd:YAG}{\glsnamefont{Nd:YAG}}{Neodymium-doped yttrium aluminum garnet ($Nd:Y_3Al_5O_12$)}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{37}
\glossaryentry{Nd:YLF?\glossaryentryfield{Nd:YLF}{\glsnamefont{Nd:YLF}}{Neodymium-doped yttrium lithium fluoride (LiYF$_4$)}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{37}
\glossaryentry{SMA?\glossaryentryfield{SMA}{\glsnamefont{SMA}}{SubMiniature version A}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{37}
\glossaryentry{ToF?\glossaryentryfield{TOF}{\glsnamefont{ToF}}{Time of flight}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{38}
\glossaryentry{LRF?\glossaryentryfield{LRF}{\glsnamefont{LRF}}{Laser rangefinder}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{38}
\glossaryentry{TDC?\glossaryentryfield{TDC}{\glsnamefont{TDC}}{Time to digital converter}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{38}
\glossaryentry{LIDAR?\glossaryentryfield{LIDAR}{\glsnamefont{LIDAR}}{Light Detection And Ranging}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{38}
\glossaryentry{AFM?\glossaryentryfield{AFM}{\glsnamefont{AFM}}{Atomic force microscopy}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{38}
\glossaryentry{APD?\glossaryentryfield{APD}{\glsnamefont{APD}}{Avalanche photodiode}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{38}
\glossaryentry{DPSS?\glossaryentryfield{DPSS}{\glsnamefont{DPSS}}{Diode-pumped solid-state LASER}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{38}
\glossaryentry{DPSSFD?\glossaryentryfield{DPSSFD}{\glsnamefont{DPSSFD}}{Diode pumped solid state frequency-doubled LASER}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{38}
\glossaryentry{LASER?\glossaryentryfield{LASER}{\glsnamefont{LASER}}{Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{38}
\glossaryentry{MPE?\glossaryentryfield{MPE}{\glsnamefont{MPE}}{maximum permissible exposure}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{38}
\glossaryentry{UAV?\glossaryentryfield{UAV}{\glsnamefont{UAV}}{unmanned aerial vehicle}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{38}
\glossaryentry{FWHM?\glossaryentryfield{FWHM}{\glsnamefont{FWHM}}{Full width at half maximum}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{38}
\glossaryentry{VCSEL?\glossaryentryfield{VCSEL}{\glsnamefont{VCSEL}}{Vertical Cavity Surface Emitting Laser}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{38}
\glossaryentry{EML?\glossaryentryfield{EML}{\glsnamefont{EML}}{electroabsorptive modulated laser}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{38}
\glossaryentry{CCD?\glossaryentryfield{CCD}{\glsnamefont{CCD}}{Charge-coupled device}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{38}
\glossaryentry{CMOS?\glossaryentryfield{CMOS}{\glsnamefont{CMOS}}{Complementary metal-oxide semiconductor}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{38}
\glossaryentry{S/N?\glossaryentryfield{SNR}{\glsnamefont{S/N}}{Signal-to-noise ratio}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{38}
\glossaryentry{TDR?\glossaryentryfield{TDR}{\glsnamefont{TDR}}{Time-domain reflectometry}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{38}
\glossaryentry{UV?\glossaryentryfield{UV}{\glsnamefont{UV}}{Ultraviolet (10 nm to 400 nm)}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{38}
\glossaryentry{FOV?\glossaryentryfield{FOV}{\glsnamefont{FOV}}{field of view}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{38}
\glossaryentry{PCW?\glossaryentryfield{PCW}{\glsnamefont{PCW}}{Pulsed Continuous Wave}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{38}
\glossaryentry{MD?\glossaryentryfield{MD}{\glsnamefont{MD}}{Monitor Diode}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{38}
\glossaryentry{LD?\glossaryentryfield{LD}{\glsnamefont{LD}}{LASER Diode}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{38}
\glossaryentry{KTP?\glossaryentryfield{KTP}{\glsnamefont{KTP}}{Potassium titanyl phosphate ($KTiOPO_4$)}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{38}
\glossaryentry{KDP?\glossaryentryfield{KDP}{\glsnamefont{KDP}}{Potassium dideuterium phosphate ($KD_2PO_4$)}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{38}
\glossaryentry{Nd:YVO$_4$?\glossaryentryfield{Nd:YVO}{\glsnamefont{Nd:YVO$_4$}}{Neodymium-doped yttrium orthovanadate (Nd:YVO$_4$)}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{38}
\glossaryentry{Nd:YAG?\glossaryentryfield{Nd:YAG}{\glsnamefont{Nd:YAG}}{Neodymium-doped yttrium aluminum garnet ($Nd:Y_3Al_5O_12$)}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{38}
\glossaryentry{Nd:YLF?\glossaryentryfield{Nd:YLF}{\glsnamefont{Nd:YLF}}{Neodymium-doped yttrium lithium fluoride (LiYF$_4$)}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{38}
\glossaryentry{SMA?\glossaryentryfield{SMA}{\glsnamefont{SMA}}{SubMiniature version A}{\relax }|setentrycounter{page}\glsnumberformat}{38}
/dokumenty/skolni/BP/DOC/SRC/laserovy_vysilac.pdf
Cannot display: file marked as a binary type.
svn:mime-type = application/octet-stream
/dokumenty/skolni/BP/DOC/SRC/laserovy_vysilac.tex
224,7 → 224,7
 
\begin{figure}[htbp]
\includegraphics[width=150mm]{./img/LRF_block.png}
\caption{Zjednodušené blokové schéma ToF LRF}
\caption{Zjednodušené blokové schéma ToF LRF \cite{resonance_LRF}}
\label{LRF_block}
\end{figure}
 
292,7 → 292,7
Vhodná vlnová délka výstupního záření laserového vysílače záleží na mnoha faktorech, jako je například absorpce v médiu vyplňujícím prostor mezi vysílačem a detekovaným předmětem, nebo i spektrální odrazivost měřeného objektu. Pro uvažovanou modelovou aplikaci měření výšky a mohutnosti oblačnosti jsou vhodné krátké vlnové délky z optického oboru elektromagnetického záření. Je to dáno vlastnostmi atmosféry, která dobře propouští vlnové délky z oblasti viditelného spektra. Viz. obr. \ref{atmosfera_ztraty}.
\begin{figure}[htbp]
\includegraphics[width=150mm]{./img/atmospheric_absorption.png}
\caption{Závislost transmisivity čisté atmosféry na vlnové délce záření}
\caption{Závislost transmisivity čisté atmosféry na vlnové délce záření \cite{wiki:atm_window}}
\label{atmosfera_ztraty}
\end{figure}
 
458,7 → 458,7
Gain switching, neboli spínání ziskem je principiálně přesným opakem regulace laseru s aktivním potlačením relaxačních oscilací, neboť relaxační oscilace lze využít i ke generaci krátkých impulzů s vyšším výkonem, než by bylo možné ve volně běžícím režimu.
V případě, že je laser čerpán z jiného pulzního laseru, je možné v aktivním prostředí vytvořit nadkritickou inverzi populace podstatně dříve, než dojde k naplnění rezonátoru generovanými fotony. Pokud navíc čerpací zdroj umožňuje rychlou modulaci a čerpání je deaktivováno v době generace výstupního záření, dojde k propadu inverze populace hladin hluboko pod kritickou úroveň a další impulz už generován není.
 
Prakticky bývá tato metoda implementována tak, že v případě diodově čerpaného pevnolátkového laseru je pracovní bod laserové diody nastaven těsně pod prahovou úroveň generace pevnolátkového laseru a několik mikrosekund před požadovaným vygenerováním impulzu je intenzita čerpání skokově zvýšena a v okamžiku vzniku výstupního impulzu je čerpání vypnuto. Tím dojde k vygenerování jednoho relaxačního kmitu laseru, který je navíc kratší, než relaxační impulz ve volně běžícím režimu.
Prakticky bývá tato metoda implementována tak, že v případě diodově čerpaného pevnolátkového laseru je pracovní bod laserové diody nastaven těsně pod prahovou úroveň generace pevnolátkového laseru a několik mikrosekund před požadovaným vygenerováním impulzu je intenzita čerpání skokově zvýšena a v okamžiku vzniku výstupního impulzu je čerpání vypnuto. Tím dojde k vygenerování jednoho relaxačního kmitu laseru, který je navíc kratší, než relaxační impulz ve volně běžícím režimu\cite{LD_gain_switching}.
 
Rozdíl oproti Q spínání je především v tom, že v tomto případě je před vygenerováním impulzu v inverzi populace hladin skladováno pouze minimum energie a nedochází proto k tak silnému nárůstu výstupního výkonu oproti výkonu čerpání. V případě gain switchingu je délka a výkon výstupního impulzu srovnatelná s čerpacím impulzem.
 
630,7 → 630,7
\begin{figure}[htbp]
\includegraphics[height=80mm]{./img/DPSSFD_5mW.jpg}
\includegraphics[height=80mm]{./img/DPSSFD_20mW.jpg}
\caption{Použité testovací DPSSFD moduly 5mW (vlavo) a 20mW (vpravo).}
\caption{Použité testovací DPSSFD moduly 5mW (vlevo)\cite{ukazovatko_5mW} a 20mW (vpravo) \cite{ukazovatko_20mW}.}
\label{laser_module_picture}
\end{figure}
 
794,7 → 794,7
 
\item[iC-HK] dvojitý spínač laserových diod, s řídícími proudy 150mA kontinuálně pro každý kanál a 700mA špičkový obvod se chová jako napětově řízený zdroj proudu. Umožňuje spínání o šířce pásma 155MHz.
 
\item[iC-NZ] je univerzální budič pro spínání laserových diod o šířce pásma 155MHz obsahuje zpětnou vazbu z monitorovací diody. A navíc má i vstup pro externí kontrolní monitorovací diodu sloužící k zajištění detekce poškození laseru, nebo naopak k jeho ochraně před přetížením. Pracovní bod laserové diody se nastavuje na základě předefinovaného proudu monitorovací diodou. Obsahuje tři nezávisle spínatelné kanály každý s kontinuálním proudem 100mA a 700mA špičkový proud.
\item[iC-NZ] je univerzální budič pro spínání laserových diod o šířce pásma 155MHz obsahuje zpětnou vazbu z monitorovací diody. A navíc má i vstup pro externí kontrolní monitorovací diodu sloužící k zajištění detekce poškození laseru, nebo naopak k jeho ochraně před přetížením. Pracovní bod laserové diody se nastavuje na základě předefinovaného proudu monitorovací diodou. Obsahuje tři nezávisle spínatelné kanály každý s kontinuálním proudem 100mA a 700mA špičkový proud \cite{ic_NZ}.
\end{description}
 
Z těchto integrovaných obvodů jsem jako nejvhodnější vybral obvod iC-NZ díky svým vyhovujícím výkonovým parametrům a bezpečnostním funkcím. Nevýhodou volby tohoto obvodu může ale v budoucnu být absence symetrických LVDS vstupů pro rychlé spínání a předpoklad použití monitorovací diody v laseru.
818,7 → 818,7
\begin{figure}[htbp]
\begin{center}
\includegraphics[width=80mm]{./img/typy_zapouzdreni.png}
\caption{Běžné typy konfigurace vnitřního zapojení polovodičových laserů}
\caption{Běžné konfigurace vnitřního zapojení polovodičových laserů \cite{ic_NZ}}
\label{LD_diody}
\end{center}
\end{figure}