Er импульстік энергиясы: шыны лазерлік таратқыштар

Лазер диапазоны, мақсатты белгілеу және LiDAR салаларында Er:Glass лазерлік таратқыштары тамаша көз қауіпсіздігі мен ықшам дизайнының арқасында ортаңғы инфрақызыл қатты күйдегі лазерлерге айналды. Олардың өнімділік параметрлері арасында импульстік энергия анықтау мүмкіндігін, ауқымды қамтуды және жүйенің жалпы жауап беру қабілетін анықтауда шешуші рөл атқарады. Бұл мақала Er:Glass лазерлік таратқыштарының импульстік энергиясын терең талдауды ұсынады.

1. Импульстік энергия дегеніміз не?

Импульстік энергия әдетте миллиджоульмен (мДж) өлшенетін әрбір импульсте лазер шығаратын энергия мөлшерін білдіреді. Ол ең жоғары қуат пен импульс ұзақтығының көбейтіндісі: E = P_шыңы×τ. Мұндағы: Е – импульстік энергия, P_шыңы ең жоғары қуат,τ импульс ені болып табылады.

1535 нм жұмыс істейтін әдеттегі Er:Glass лазерлері үшін—1-сыныптағы көзге қауіпсіз жолақтағы толқын ұзындығы—қауіпсіздікті сақтай отырып, жоғары импульстік энергияға қол жеткізуге болады, бұл оларды әсіресе портативті және сыртқы қолданбалар үшін қолайлы етеді.

2. Er:Glass лазерлерінің импульстік энергия диапазоны

Дизайнға, сорғы әдісіне және мақсатты қолдануына байланысты коммерциялық Er:Glass лазерлік таратқыштары ондаған микроджоульден (μДж) бірнеше ондаған миллиджоульге (мДж).

Әдетте, миниатюралық диапазондық модульдерде қолданылатын Er:Glass лазерлік таратқыштарының импульстік энергия диапазоны 0,1-ден 1 мДж-ға дейін болады. Ұзақ қашықтықтағы мақсатты белгілеушілер үшін әдетте 5-20 мДж қажет, ал әскери немесе өнеркәсіптік деңгейдегі жүйелер 30 мДж-ден асуы мүмкін, көбінесе жоғары өнімділікке қол жеткізу үшін екі шыбықты немесе көп сатылы күшейту құрылымдарын пайдаланады.

Импульстік энергияның жоғары болуы, әсіресе, әлсіз қайтару сигналдары немесе ұзақ диапазондағы қоршаған орта кедергілері сияқты қиын жағдайларда, әдетте, жақсы анықтау өнімділігіне әкеледі.

3. Импульстік энергияға әсер ететін факторлар

①Сорғы көзінің өнімділігі

Er: Шыны лазерлері әдетте лазерлік диодтармен (LDs) немесе шамдармен сорылады. LD жоғары тиімділік пен жинақылықты ұсынады, бірақ термиялық және жетек тізбегінің дәл бақылауын талап етеді.

②Допинг концентрациясы және таяқша ұзындығы

Er:YSGG немесе Er:Yb:Glass сияқты әртүрлі хост материалдары допинг деңгейлері мен өсу ұзақтығына қарай өзгеріп отырады, бұл энергия сақтау қабілетіне тікелей әсер етеді.

③Q-Switching технологиясы

Пассивті Q-қосу (мысалы, Cr:YAG кристалдарымен) құрылымды жеңілдетеді, бірақ шектеулі басқару дәлдігін ұсынады. Белсенді Q-қосқышы (мысалы, Pockels ұяшықтарымен) жоғары тұрақтылық пен қуатты басқаруды қамтамасыз етеді.

④Жылулық басқару

Жоғары импульстік энергияларда лазер таяқшасынан және құрылғы құрылымынан тиімді жылуды бөлу шығыс тұрақтылығы мен ұзақ қызмет мерзімін қамтамасыз ету үшін маңызды.

4. Импульстік энергияны қолдану сценарийлеріне сәйкестендіру

Дұрыс Er:Glass лазер таратқышын таңдау негізінен мақсатты қолданбаға байланысты. Төменде кейбір жалпы пайдалану жағдайлары және сәйкес импульстік энергия бойынша ұсыныстар берілген:

①Қолдық лазерлік диапазон өлшегіштер

Ерекшеліктері: ықшам, төмен қуат, жоғары жиілікті қысқа диапазондағы өлшемдер

Ұсынылатын импульстік энергия: 0,5–1 мДж

②ұшқышсыз ұшу аппараттары / кедергілерден аулақ болу

Ерекшеліктері: орташа және ұзақ диапазон, жылдам жауап беру, жеңіл

Ұсынылатын импульстік энергия: 1–5 мДж

③Әскери мақсатты белгілеушілер

Ерекшеліктері: жоғары ену, күшті кедергіге қарсы, ұзақ қашықтыққа соққы бағыттау

Ұсынылатын импульстік энергия: 10–30 мДж

④LiDAR жүйелері

Мүмкіндіктер: жоғары қайталану жылдамдығы, сканерлеу немесе нүктелік бұлтты құру

Ұсынылатын импульстік энергия: 0,1–10 мДж

5. Болашақ трендтер: жоғары энергия және ықшам қаптама

Шыны қоспалау технологиясы, сорғы құрылымдары және жылу материалдарындағы үздіксіз жетістіктермен Er:Glass лазерлік таратқыштары жоғары энергия, жоғары қайталану жылдамдығы және миниатюризация үйлесіміне қарай дамып келеді. Мысалы, белсенді Q-қосқыш конструкцияларымен көп сатылы күшейтуді біріктіретін жүйелер ықшам пішін факторын сақтай отырып, енді импульс үшін 30 мДж-ден астам жеткізе алады.—ұзақ қашықтықты өлшеу және жоғары сенімді қорғаныс қолданбалары үшін өте қолайлы.

6. Қорытынды

Импульстік энергия қолданба талаптарына негізделген Er:Glass лазерлік таратқыштарын бағалау және таңдау үшін негізгі өнімділік көрсеткіші болып табылады. Лазерлік технологиялар дамып келе жатқандықтан, пайдаланушылар кішірек, қуаттырақ үнемдейтін құрылғыларда жоғары қуат шығысына және кең ауқымға қол жеткізе алады. Ұзақ мерзімді өнімділікті, көз қауіпсіздігін және жұмыс сенімділігін талап ететін жүйелер үшін импульстік энергияның дұрыс диапазонын түсіну және таңдау жүйенің тиімділігі мен құндылығын арттыру үшін өте маңызды.

Егер сіз'өнімділігі жоғары Er:Glass лазерлік таратқыштарды іздесеңіз, бізбен байланысыңыз. Біз 0,1 мДж-ден 30 мДж жоғары импульстік энергия сипаттамалары бар, лазер диапазоны, LiDAR және мақсатты белгілеудегі кең ауқымды қолданбаларға жарамды әртүрлі үлгілерді ұсынамыз.