Орчин үеийн оптоэлектроник технологид хагас дамжуулагч лазерууд нь авсаархан бүтэц, өндөр үр ашиг, хурдан хариу үйлдэлээрээ ялгардаг. Эдгээр нь харилцаа холбоо, эрүүл мэнд, үйлдвэрлэлийн боловсруулалт, мэдрэгч/хүрээ тогтоох зэрэг салбарт чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Гэсэн хэдий ч хагас дамжуулагч лазерын гүйцэтгэлийн талаар хэлэлцэхдээ энгийн мэт санагдах нэгэн параметр болох ажлын мөчлөгийг ихэвчлэн орхигдуулдаг. Энэ нийтлэлд хагас дамжуулагч лазерын систем дэх ажлын мөчлөгийн тухай ойлголт, тооцоолол, үр дагавар, практик ач холбогдлыг авч үзэх болно.
1. Ажлын мөчлөг гэж юу вэ?
Ажлын мөчлөг гэдэг нь давтагдах дохионы нэг хугацаанд лазер "асаалттай" төлөвт байх хугацааны эзлэх хувийг тодорхойлоход ашигладаг хэмжээсгүй харьцаа юм. Үүнийг ихэвчлэн хувиар илэрхийлдэг. Томъёо нь: Ажлын мөчлөг=(Импульсийн өргөн/Пульсийн үе)×100%. Жишээлбэл, хэрэв лазер нь 10 микросекунд тутамд 1 микросекундын импульс ялгаруулдаг бол ажлын мөчлөг нь: (1 μs/10 μs)×100%=10% байна..
2. Ажлын мөчлөг яагаад чухал вэ?
Хэдийгээр энэ нь зүгээр л харьцаа боловч ажлын мөчлөг нь лазерын дулааны удирдлага, ашиглалтын хугацаа, гаралтын чадал болон системийн ерөнхий дизайнд шууд нөлөөлдөг. Үүний ач холбогдлыг задлан шинжлье:
1 Дулааны менежмент ба төхөөрөмжийн ашиглалтын хугацаа
Өндөр давтамжтай импульсийн ажиллагаанд бага ажлын мөчлөг нь импульсийн хоорондох "унтраах" хугацааг уртасгадаг бөгөөд энэ нь лазерыг хөргөхөд тусалдаг. Энэ нь ялангуяа ажлын мөчлөгийг хянах нь дулааны стрессийг бууруулж, төхөөрөмжийн ашиглалтын хугацааг уртасгадаг өндөр чадлын хэрэглээнд онцгой ач холбогдолтой юм.
2 Гаралтын чадал ба оптик эрчимжилтийн хяналт
Ажлын мөчлөг өндөр байх тусам оптик гаралтын дундаж хэмжээ өндөр байдаг бол ажлын мөчлөг бага байх тусам дундаж чадлыг бууруулдаг. Ажлын мөчлөгийг тохируулах нь оргил хөтчийн гүйдлийг өөрчлөхгүйгээр гаралтын энергийг нарийн тохируулах боломжийг олгодог.
3 Системийн хариу үйлдэл ба дохионы модуляци
Оптик холбоо болон LiDAR системд ажлын мөчлөг нь хариу үйлдэл үзүүлэх хугацаа болон модуляцийн схемд шууд нөлөөлдөг. Жишээлбэл, импульсийн лазерын хүрээний хувьд зөв ажлын мөчлөгийг тохируулах нь цуурай дохионы илрүүлэлтийг сайжруулж, хэмжилтийн нарийвчлал болон давтамжийг хоёуланг нь нэмэгдүүлдэг.
3. Ажлын мөчлөгийн хэрэглээний жишээнүүд
1 LiDAR (Лазер илрүүлэлт ба хүрээ тогтоох)
1535нм лазерын хүрээний модулиудад алсын зайн илрүүлэлт болон нүдний аюулгүй байдлыг хангахын тулд бага ачааллын мөчлөгтэй, өндөр оргил импульсийн тохиргоог ихэвчлэн ашигладаг. Ажлын мөчлөгийг ихэвчлэн 0.1% -иас 1% хооронд хянадаг бөгөөд өндөр оргил хүчийг аюулгүй, сэрүүн ажиллагаатай тэнцвэржүүлдэг.
2 Эмнэлгийн лазер
Арьсны эмчилгээ эсвэл лазер мэс засал гэх мэт хэрэглээнд өөр өөр ажлын мөчлөг нь өөр өөр дулааны нөлөө болон эмчилгээний үр дүнд хүргэдэг. Өндөр ажлын мөчлөг нь удаан хугацааны халаалтыг үүсгэдэг бол бага ажлын мөчлөг нь агшин зуурын импульсийн абляцийг дэмждэг.
3 Аж үйлдвэрийн материалын боловсруулалт
Лазер тэмдэглэгээ болон гагнуурын үед ажлын мөчлөг нь материалд энерги хэрхэн хуримтлагдахад нөлөөлдөг. Ажлын мөчлөгийг тохируулах нь сийлбэрийн гүн болон гагнуурын нэвтрэлтийг хянах гол түлхүүр юм.
4. Зөв ажлын мөчлөгийг хэрхэн сонгох вэ?
Хамгийн оновчтой ажлын мөчлөг нь тодорхой хэрэглээ болон лазерын шинж чанараас хамаарна:
①Бага ачааллын мөчлөг (<10%)
Хэмжилт хийх эсвэл нарийн тэмдэглэгээ хийх гэх мэт өндөр оргил, богино импульсийн хэрэглээнд тохиромжтой.
2Дунд зэргийн ажлын мөчлөг (10%–50%)
Өндөр давталттай импульсийн лазер системд тохиромжтой.
③Өндөр ачааллын мөчлөг (>50%)
Оптик шахах болон харилцаа холбоо зэрэг хэрэглээнд ашиглагддаг тасралтгүй долгионы (CW) ажиллагаанд ойртох.
Анхаарах бусад хүчин зүйлүүдэд дулааны тархалтын чадвар, хөтчийн хэлхээний гүйцэтгэл, лазерын дулааны тогтвортой байдал орно.
5. Дүгнэлт
Ажлын мөчлөг нь жижиг боловч хагас дамжуулагч лазер системд гол дизайны параметр юм. Энэ нь зөвхөн гүйцэтгэлийн гаралтад төдийгүй системийн урт хугацааны тогтвортой байдал, найдвартай байдалд нөлөөлдөг. Ирээдүйн лазерын хөгжил, хэрэглээнд ажлын мөчлөгийг нарийн хянах, уян хатан ашиглах нь системийн үр ашгийг дээшлүүлэх, инновацийг бий болгоход чухал ач холбогдолтой байх болно.
Хэрэв танд лазер параметрийн дизайн эсвэл хэрэглээний талаар асуулт байвал бидэнтэй холбогдох эсвэл сэтгэгдэл үлдээнэ үү. Бид туслахад бэлэн байна!
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 7-р сарын 9