Орчин үеийн оптоэлектроник технологид хагас дамжуулагч лазер нь авсаархан бүтэц, өндөр үр ашигтай, хурдан хариу үйлдэл хийдгээрээ ялгардаг. Тэд харилцаа холбоо, эрүүл мэнд, үйлдвэрлэлийн боловсруулалт, мэдрэгч/тэнхлэг зэрэг салбарт чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Гэсэн хэдий ч хагас дамжуулагч лазерын гүйцэтгэлийн талаар ярихдаа энгийн мэт боловч маш чухал параметр болох үүргийн мөчлөгийг ихэвчлэн үл тоомсорлодог. Энэхүү нийтлэл нь хагас дамжуулагч лазерын систем дэх үүргийн мөчлөгийн тухай ойлголт, тооцоо, үр дагавар, практик ач холбогдлыг авч үзэх болно.
1. Ажил үүргийн мөчлөг гэж юу вэ?
Үйлчилгээний мөчлөг гэдэг нь дахин давтагдах дохионы нэг хугацаанд лазерын "асаалттай" төлөвт байх хугацааг тодорхойлоход хэрэглэгддэг хэмжээсгүй харьцаа юм. Энэ нь ихэвчлэн хувиар илэрхийлэгддэг. Томъёо нь: Ажлын мөчлөг=(Импульсийн өргөн/Импульсийн хугацаа)×100%. Жишээлбэл, лазер 10 микросекунд тутамд 1 микросекундын импульс ялгаруулдаг бол ажлын мөчлөг нь: (1 мкс/10 мкс)×100%=10%.
2. Ажил үүргийн мөчлөг яагаад чухал вэ?
Хэдийгээр энэ нь зүгээр л харьцаа боловч ажлын мөчлөг нь лазерын дулааны удирдлага, ашиглалтын хугацаа, гаралтын чадал, системийн ерөнхий загварт шууд нөлөөлдөг. Үүний ач холбогдлыг задлаад үзье:
① Дулааны удирдлага ба төхөөрөмжийн ашиглалтын хугацаа
Өндөр давтамжийн импульсийн үйл ажиллагаанд бага ажлын мөчлөг нь импульсийн хоорондох "унтраах" хугацааг уртасгадаг бөгөөд энэ нь лазерыг хөргөхөд тусалдаг. Энэ нь ажлын мөчлөгийг хянах нь дулааны стрессийг бууруулж, төхөөрөмжийн ашиглалтын хугацааг уртасгах өндөр хүчин чадалтай програмуудад ялангуяа ашигтай байдаг.
② Гаралтын хүч ба оптик эрчимжилтийн хяналт
Өндөр ажлын мөчлөг нь дундаж оптик гаралтыг ихэсгэдэг бол бага ажлын мөчлөг нь дундаж хүчийг бууруулдаг. Ажлын мөчлөгийг тохируулах нь жолоодлогын оргил гүйдлийг өөрчлөхгүйгээр гаралтын энергийг нарийн тохируулах боломжийг олгодог.
③ Системийн хариу үйлдэл ба дохионы модуляц
Оптик харилцаа холбоо болон LiDAR системд ажлын мөчлөг нь хариу өгөх хугацаа болон модуляцийн схемд шууд нөлөөлдөг. Жишээлбэл, импульсийн лазерын давтамжийн үед зөв ажиллах циклийг тохируулах нь цуурай дохионы илрүүлэлтийг сайжруулж, хэмжилтийн нарийвчлал болон давтамжийг хоёуланг нь нэмэгдүүлдэг.
3. Ажил үүргийн мөчлөгийн хэрэглээний жишээ
① LiDAR (Лазер илрүүлэлт ба хүрээ)
1535 нм лазерын модулиудад алсын зайн илрүүлэлт болон нүдний аюулгүй байдлыг хангахын тулд бага ачаалалтай, өндөр оргил импульсийн тохиргоог ихэвчлэн ашигладаг. Ажлын мөчлөгийг ихэвчлэн 0.1% -аас 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, эмчилгээний үр дүнг өгдөг. Өндөр ажлын мөчлөг нь байнгын халаалтыг бий болгодог бол бага ажлын мөчлөг нь агшин зуурын импульсийн салалтыг дэмждэг.
③ Үйлдвэрийн материал боловсруулах
Лазер тэмдэглэгээ, гагнуурын ажлын мөчлөг нь энергийг материалд хэрхэн хуримтлуулахад нөлөөлдөг. Ажлын циклийг тохируулах нь сийлбэрийн гүн болон гагнуурын нэвтрэлтийг хянах түлхүүр юм.
4. Ажлын зөв мөчлөгийг хэрхэн сонгох вэ?
Ажлын оновчтой мөчлөг нь тусгай хэрэглээ болон лазерын шинж чанараас хамаарна.
①Бага ажлын мөчлөг (<10%)
Хэмжих, нарийн тэмдэглэгээ хийх зэрэг өндөр оргил, богино импульсийн хэрэглээнд тохиромжтой.
②Дунд зэргийн ажлын мөчлөг (10% -50%)
Өндөр давталттай импульсийн лазер системд тохиромжтой.
③Өндөр ажлын мөчлөг (>50%)
Оптик шахуурга, харилцаа холбоо зэрэг хэрэглээнд ашигладаг тасралтгүй долгионы (CW) үйл ажиллагаанд ойртож байна.
Бусад хүчин зүйлүүд нь дулаан ялгаруулах чадвар, драйверын хэлхээний гүйцэтгэл, лазерын дулааны тогтвортой байдал зэрэг орно.
5. Дүгнэлт
Хэдий жижиг боловч ажлын мөчлөг нь хагас дамжуулагч лазерын системийн дизайны гол параметр юм. Энэ нь зөвхөн гүйцэтгэлийн гаралт төдийгүй системийн урт хугацааны тогтвортой байдал, найдвартай байдалд нөлөөлдөг. Ирээдүйд лазерын хөгжүүлэлт, хэрэглээнд ажлын мөчлөгийг нарийн хянах, уян хатан ашиглах нь системийн үр ашгийг дээшлүүлэх, инновацийг бий болгоход чухал үүрэг гүйцэтгэнэ.
Хэрэв танд лазер параметрийн дизайн эсвэл хэрэглээний талаар нэмэлт асуулт байвал холбогдож эсвэл сэтгэгдэл үлдээгээрэй. Бид туслахаар ирлээ!
Шуудангийн цаг: 2025-07-09