Лазерлік қашықтықты өлшеу, нысананы белгілеу және LiDAR салаларында Er:Glass лазерлік таратқыштары көздің қауіпсіздігінің тамашалығы мен ықшам дизайнының арқасында орта инфрақызыл қатты денелі лазерлерде кеңінен қолданылады. Олардың өнімділік параметрлерінің ішінде импульстік энергия анықтау мүмкіндігін, қашықтықты қамтуды және жүйенің жалпы жауап беру қабілетін анықтауда маңызды рөл атқарады. Бұл мақалада Er:Glass лазерлік таратқыштарының импульстік энергиясын терең талдау ұсынылған.
1. Импульстік энергия дегеніміз не?
Импульстік энергия әрбір импульсте лазер шығаратын энергия мөлшерін білдіреді, әдетте миллиджоульмен (мДж) өлшенеді. Ол шың қуаты мен импульс ұзақтығының көбейтіндісі: E = Pшыңы×τМұндағы: E - импульстік энергия, Pшыңы ең жоғары қуат болып табылады,τ импульс ені болып табылады.
1535 нм толқын ұзындығында жұмыс істейтін типтік Er:Glass лазерлері үшін—1-сыныпты көзге қауіпсіз жолақтағы толқын ұзындығы—Қауіпсіздікті сақтай отырып, жоғары импульстік энергияға қол жеткізуге болады, бұл оларды портативті және ашық ауада қолдануға өте қолайлы етеді.
2. Er:Glass лазерлерінің импульстік энергия диапазоны
Дизайнға, сорғы әдісіне және мақсатты қолданылуына байланысты, коммерциялық Er: Шыны лазерлік таратқыштар ондаған микроджоульден бастап бір импульсті энергияны ұсынады (μJ) бірнеше ондаған миллиджоульге (мДж) дейін.
Әдетте, миниатюралық қашықтық модульдерінде қолданылатын Er:Glass лазерлік таратқыштарының импульстік энергия диапазоны 0,1-ден 1 мДж-ге дейін болады. Ұзақ қашықтықтағы нысаналарды анықтау үшін әдетте 5-тен 20 мДж-ге дейін қажет, ал әскери немесе өнеркәсіптік деңгейдегі жүйелер 30 мДж-ден асуы мүмкін, көбінесе жоғары өнімділікке қол жеткізу үшін екі штангалы немесе көп сатылы күшейту құрылымдарын пайдаланады.
Импульстік энергияның жоғарылауы, әсіресе әлсіз қайтару сигналдары немесе ұзақ қашықтықтағы қоршаған ортаның кедергісі сияқты қиын жағдайларда, анықтау өнімділігін жақсартады.
3. Импульстік энергияға әсер ететін факторлар
①Сорғы көзінің өнімділігі
Er:Glass лазерлері әдетте лазерлік диодтармен (LD) немесе жарық шамдарымен жұмыс істейді. LD жоғары тиімділік пен ықшамдықты ұсынады, бірақ дәл термиялық және жетек тізбегін басқаруды қажет етеді.
②Допинг концентрациясы және өзекше ұзындығы
Er:YSGG немесе Er:Yb:Glass сияқты әртүрлі негізгі материалдардың легирлеу деңгейлері мен күшейту ұзындығы әртүрлі, бұл энергия сақтау қабілетіне тікелей әсер етеді.
③Q-коммутация технологиясы
Пассивті Q-коммутациясы (мысалы, Cr:YAG кристалдарымен) құрылымды жеңілдетеді, бірақ басқару дәлдігін шектеулі етеді. Белсенді Q-коммутациясы (мысалы, Pockels ұяшықтарымен) жоғары тұрақтылық пен энергияны басқаруды қамтамасыз етеді.
④Жылуды басқару
Жоғары импульстік энергияларда лазерлік шыбық пен құрылғы құрылымынан тиімді жылу тарату шығыс тұрақтылығы мен ұзақ қызмет етуін қамтамасыз ету үшін өте маңызды.
4. Импульстік энергияны қолданбалы сценарийлерге сәйкестендіру
Дұрыс Er:Glass лазерлік таратқышын таңдау мақсатты қолданысқа байланысты. Төменде кейбір кең таралған пайдалану жағдайлары және импульстік энергия бойынша тиісті ұсыныстар берілген:
①Қолмен ұсталатын лазерлік қашықтық өлшегіштер
Ерекшеліктері: ықшам, төмен қуатты, жоғары жиілікті қысқа қашықтықтағы өлшеулер
Ұсынылатын импульстік энергия: 0,5–1 мДж
②Ұшқышсыз ұшу аппараттарының қашықтығы / кедергілерден аулақ болу
Ерекшеліктері: орташа және ұзақ қашықтыққа, жылдам жауап беру, жеңіл салмақ
Ұсынылатын импульстік энергия: 1–5 мДж
③Әскери нысаналарды анықтаушылар
Ерекшеліктері: жоғары ену, күшті кедергіге қарсы, ұзақ қашықтықтағы соққыны басқару
Ұсынылатын импульстік энергия: 10–30 мДж
④LiDAR жүйелері
Мүмкіндіктері: жоғары қайталау жиілігі, сканерлеу немесе нүктелік бұлт генерациясы
Ұсынылатын импульстік энергия: 0,1–10 мДж
5. Болашақ үрдістер: жоғары энергиялы және ықшам қаптама
Шыны қоспалау технологиясындағы, сорғы құрылымдарындағы және термиялық материалдардағы үздіксіз жетістіктермен Er:Glass лазерлік таратқыштары жоғары энергия, жоғары қайталану жылдамдығы және миниатюризацияның үйлесіміне қарай дамып келеді. Мысалы, белсенді Q-коммутациялық конструкциялары бар көп сатылы күшейтуді біріктіретін жүйелер енді ықшам форма факторын сақтай отырып, импульске 30 мДж-ден астам қуат бере алады.—ұзақ қашықтықтағы өлшеу және жоғары сенімділік қорғанысы үшін өте қолайлы.
6. Қорытынды
Импульстік энергия - қолдану талаптарына негізделген Er:Glass лазерлік таратқыштарын бағалау және таңдау үшін негізгі өнімділік көрсеткіші. Лазерлік технологиялар дамып келе жатқандықтан, пайдаланушылар кішірек, энергияны үнемдейтін құрылғыларда жоғары энергия шығынына және үлкенірек қашықтыққа қол жеткізе алады. Ұзақ қашықтықтағы өнімділікті, көз қауіпсіздігін және пайдалану сенімділігін талап ететін жүйелер үшін жүйенің тиімділігі мен құндылығын барынша арттыру үшін импульстік энергия диапазонын түсіну және таңдау өте маңызды.
Егер сіз'Егер сіз жоғары өнімді Er:Glass лазерлік таратқыштарын іздесеңіз, бізбен хабарласудан тартынбаңыз. Біз импульстік энергия сипаттамалары 0,1 мДж-ден 30 мДж-ге дейінгі, лазерлік қашықтықты өлшеу, LiDAR және нысананы белгілеу саласындағы кең ауқымды қолданбаларға жарамды әртүрлі модельдерді ұсынамыз.
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 28 шілде