Частотний аналіз лазерних передавачів на основі ербію:скла

В оптичних системах, таких як лазерна локація, LiDAR та розпізнавання цілей, лазерні передавачі з ербонієвого скла широко використовуються як у військових, так і в цивільних цілях завдяки своїй безпеці для очей та високій надійності. Окрім енергії імпульсів, частота повторення є вирішальним параметром для оцінки продуктивності. Вона впливає на лазер.'швидкість відгуку, щільність збору даних, а також тісно пов'язана з терморегулюванням, конструкцією блоку живлення та стабільністю системи.

1. Яка частота лазера?

Частота лазера – це кількість імпульсів, що випромінюються за одиницю часу, зазвичай вимірюється в герцах (Гц) або кілогерцах (кГц). Також відома як частота повторення, вона є ключовим показником продуктивності імпульсних лазерів.
Наприклад: 1 Гц = 1 лазерний імпульс за секунду, 10 кГц = 10 000 лазерних імпульсів за секунду. Більшість лазерів на основі ербію:скла працюють в імпульсному режимі, а їхня частота тісно пов'язана з формою вихідного сигналу, дискретизацією системи та обробкою відлуння цілі.

2. Загальний діапазон частот лазерів на основі ербію:скла

Залежно від лазера'Завдяки структурним вимогам до проектування та застосування, лазерні передавачі на основі ербонієвого скла можуть працювати від режиму одноразового випромінювання (від 1 Гц) до десятків кілогерц (кГц). Вищі частоти забезпечують швидке сканування, безперервне відстеження та щільний збір даних, але вони також накладають вищі вимоги до споживання енергії, терморегуляції та терміну служби лазера.

3. Ключові фактори, що впливають на коефіцієнт повторення

①Проектування джерела живлення насоса та джерела живлення

Джерела накачування на лазерних діодах (ЛД) повинні підтримувати високошвидкісну модуляцію та забезпечувати стабільне живлення. Модулі живлення повинні бути високочутливими та ефективними для обробки частих циклів увімкнення/вимкнення.

②Термічний менеджмент

Чим вища частота, тим більше тепла генерується за одиницю часу. Ефективні радіатори, контроль температури TEC або мікроканальні структури охолодження допомагають підтримувати стабільну потужність і продовжувати термін служби пристрою.

③Метод Q-перемикання

Пасивна модуляція добротності (наприклад, з використанням кристалів Cr:YAG) зазвичай підходить для низькочастотних лазерів, тоді як активна модуляція добротності (наприклад, з акустооптичними або електрооптичними модуляторами, такими як комірки Поккельса) дозволяє працювати на вищих частотах з програмованим керуванням.

④Дизайн модуля

Компактні, енергоефективні конструкції лазерних головок забезпечують підтримку енергії імпульсу навіть на високих частотах.

4. Рекомендації щодо зіставлення частоти та застосування

Різні сценарії застосування вимагають різних робочих частот. Вибір правильної частоти повторення має вирішальне значення для забезпечення оптимальної продуктивності. Нижче наведено деякі поширені випадки використання та рекомендації:

①Низькочастотний режим високої енергії (1–20 Гц)

Ідеально підходить для лазерного вимірювання дальності та цілевказання, де ключовими є проникнення та стабільність енергії.

②Режим середньої частоти, середньої енергії (50–500 Гц)

Підходить для промислового вимірювання довжини, навігації та систем з помірними вимогами до частоти.

③Високочастотний режим низької енергії (>1 кГц)

Найкраще підходить для систем LiDAR, що включають сканування масивів, генерацію хмар точок та 3D-моделювання.

5. Технологічні тенденції

Оскільки інтеграція лазерів продовжує розвиватися, наступне покоління лазерних передавачів на основі ербону:скла розвивається в таких напрямках:

①Поєднання вищих частот повторення зі стабільним виходом
②Інтелектуальне керування та динамічне керування частотою
③Легкий дизайн з низьким енергоспоживанням
④Архітектури подвійного керування як частотою, так і енергією, що забезпечують гнучке перемикання режимів (наприклад, сканування/фокусування/відстеження)

6. Висновок

Робоча частота є ключовим параметром у проектуванні та виборі лазерних передавачів на основі ербонієвого скла. Вона визначає не лише ефективність збору даних та зворотного зв'язку системи, але й безпосередньо впливає на терморегуляцію та термін служби лазера. Для розробників розуміння балансу між частотою та енергією...—та вибір параметрів, що відповідають конкретному застосуванню—є ключем до оптимізації продуктивності системи.

Звертайтеся до нас, щоб дізнатися більше про наш широкий асортимент лазерних передавачів на основі ербонуклеотиду з різними частотами та характеристиками.'Ми тут, щоб допомогти вам задовольнити ваші професійні потреби в галузі дальномірного вимірювання, лідарного вимірювання, навігації та оборони.