Optisissa järjestelmissä, kuten laseretäisyysmittauksissa, LiDAR-järjestelmissä ja kohteen tunnistuksessa, Er:Glass-lasereitä käytetään laajalti sekä sotilas- että siviilikäytössä niiden silmäturvallisuuden ja korkean luotettavuuden ansiosta. Pulssienergian lisäksi toistotaajuus on ratkaiseva parametri suorituskyvyn arvioinnissa. Se vaikuttaa laseriin'vasteaika, tiedonkeruun tiheys ja liittyvät läheisesti lämmönhallintaan, virtalähteen suunnitteluun ja järjestelmän vakauteen.
1. Mikä on laserin taajuus?
Lasertaajuus viittaa aikayksikköä kohti lähetettyjen pulssien määrään, jota tyypillisesti mitataan hertseinä (Hz) tai kilohertseinä (kHz). Tunnetaan myös toistotaajuutena, ja se on pulssilasereiden keskeinen suorituskyvyn mittari.
Esimerkiksi: 1 Hz = 1 laserpulssi sekunnissa, 10 kHz = 10 000 laserpulssia sekunnissa. Useimmat Er:Glass-laserit toimivat pulssitilassa, ja niiden taajuus on läheisesti yhteydessä lähtöaallon muotoon, järjestelmän näytteenottoon ja kohteen kaiun käsittelyyn.
2. Er:lasilasereiden yhteinen taajuusalue
Laserista riippuen'Rakenteellisten suunnittelu- ja sovellusvaatimusten vuoksi Er:Glass-laserolähettimet voivat toimia yksittäisistä laukauksista (jopa 1 Hz) aina kymmeniin kilohertseihin (kHz) asti. Korkeammat taajuudet tukevat nopeaa skannausta, jatkuvaa seurantaa ja tiheää tiedonkeruuta, mutta ne asettavat myös suurempia vaatimuksia virrankulutukselle, lämmönhallinnalle ja laserin käyttöiälle.
3. Toistotiheyteen vaikuttavat keskeiset tekijät
①Pumppulähteen ja virtalähteen suunnittelu
Laserdiodipumppulähteiden on tuettava nopeaa modulointia ja tarjottava vakaata tehoa. Tehomoduulien on oltava erittäin herkkiä ja tehokkaita, jotta ne kestävät usein toistuvat päälle/pois-syklit.
②Lämmönhallinta
Mitä korkeampi taajuus, sitä enemmän lämpöä syntyy aikayksikköä kohden. Tehokkaat jäähdytyselementit, TEC-lämpötilan säätö tai mikrokanavajäähdytysrakenteet auttavat ylläpitämään vakaata tehoa ja pidentämään laitteen käyttöikää.
③Q-kytkentämenetelmä
Passiivinen Q-kytkentä (esim. Cr:YAG-kiteillä) sopii yleensä matalataajuisille lasereille, kun taas aktiivinen Q-kytkentä (esim. akusto-optisilla tai sähkö-optisilla modulaattoreilla, kuten Pockelsin kennoissa) mahdollistaa korkeampien taajuuksien toiminnan ohjelmoitavalla ohjauksella.
④Moduulisuunnittelu
Kompakti ja energiatehokas laserpää varmistaa pulssienergian säilymisen myös korkeilla taajuuksilla.
4. Tiheyden ja sovelluksen yhteensovittamista koskevat suositukset
Eri sovellustilanteet vaativat erilaisia toimintataajuuksia. Oikean toistotaajuuden valitseminen on ratkaisevan tärkeää optimaalisen suorituskyvyn varmistamiseksi. Alla on joitakin yleisiä käyttötapauksia ja suosituksia:
①Matala taajuus, korkea energiatila (1–20 Hz)
Ihanteellinen pitkän kantaman laseretäisyysmittauksiin ja kohteiden merkintään, joissa läpäisykyky ja energian vakaus ovat avainasemassa.
②Keskitaajuus, keskienergiatila (50–500 Hz)
Soveltuu teolliseen mittaustekniikkaan, navigointiin ja järjestelmiin, joilla on kohtalaiset taajuusvaatimukset.
③Korkea taajuus, matalaenerginen tila (>1 kHz)
Sopii parhaiten LiDAR-järjestelmiin, joihin liittyy matriisiskannaus, pistepilvien generointi ja 3D-mallinnus.
5. Teknologiset trendit
Laserintegraation edetessä seuraavan sukupolven Er:Glass-lasereiden kehitys on käynnissä seuraaviin suuntiin:
①Yhdistämällä korkeammat toistonopeudet vakaaseen tuotteeseen
②Älykäs ajo ja dynaaminen taajuuden säätö
③Kevyt ja vähän virtaa kuluttava muotoilu
④Kaksoisohjausarkkitehtuurit sekä taajuudelle että energialle, mikä mahdollistaa joustavan tilanvaihdon (esim. skannaus/tarkennus/seuranta)
6. Johtopäätös
Toimintataajuus on keskeinen parametri Er:Glass-lasereiden suunnittelussa ja valinnassa. Se ei ainoastaan määrää tiedonkeruun ja järjestelmän palautteen tehokkuutta, vaan vaikuttaa myös suoraan lämmönhallintaan ja laserin käyttöikään. Kehittäjien kannalta taajuuden ja energian välisen tasapainon ymmärtäminen—ja valitsemalla parametrit, jotka sopivat tiettyyn sovellukseen—on avainasemassa järjestelmän suorituskyvyn optimoinnissa.
Ota rohkeasti yhteyttä saadaksesi lisätietoja laajasta Er:Glass-laserolähetinvalikoimastamme, jossa on erilaisia taajuuksia ja teknisiä tietoja. Me'Olemme täällä auttaaksemme sinua täyttämään ammatilliset tarpeesi etäisyysmittausten, LiDAR-laitteiden, navigoinnin ja puolustussovellusten parissa.
Julkaisun aika: 05.08.2025