Müasir optoelektron texnologiyasında yarımkeçirici lazerlər kompakt quruluşu, yüksək səmərəliliyi və sürətli reaksiyası ilə seçilir. Onlar rabitə, səhiyyə, sənaye emalı və sensor/diapazonlaşdırma kimi sahələrdə mühüm rol oynayırlar. Lakin, yarımkeçirici lazerlərin performansını müzakirə edərkən, zahirən sadə, lakin olduqca vacib bir parametr - iş dövrü - tez-tez nəzərdən qaçırılır. Bu məqalədə yarımkeçirici lazer sistemlərində iş dövrünün konsepsiyası, hesablanması, nəticələri və praktik əhəmiyyəti araşdırılır.
1. Vəzifə Dövrü Nədir?
İş dövrü, lazerin təkrarlanan siqnalın bir dövrü ərzində "açıq" vəziyyətdə olduğu müddətin nisbətini təsvir etmək üçün istifadə olunan ölçüsüz nisbətdir. Adətən faizlə ifadə olunur. Düstur belədir: İş dövrü=(İmpuls eni/Nəbz Dövrü (100%) ×. Məsələn, lazer hər 10 mikrosaniyədə 1 mikrosaniyəlik impuls yayırsa, iş dövrü belədir: (1 μs/10 μs)×100%=10%.
2. İş Dövrü Niyə Vacibdir?
Bu sadəcə bir nisbət olsa da, iş dövrü lazerin istilik idarəçiliyinə, ömrünə, çıxış gücünə və ümumi sistem dizaynına birbaşa təsir göstərir. Gəlin onun əhəmiyyətini təhlil edək:
① İstilik İdarəetməsi və Cihazın Ömürlük İstilik
Yüksək tezlikli impulslu əməliyyatlarda daha aşağı iş dövrü impulslar arasında daha uzun "söndürülmə" müddəti deməkdir ki, bu da lazerin soyumasına kömək edir. Bu, xüsusilə yüksək güclü tətbiqlərdə faydalıdır, burada iş dövrünün idarə edilməsi istilik gərginliyini azalda və cihazın ömrünü uzada bilər.
2 Çıxış Gücü və Optik İntensivlik Nəzarəti
Daha yüksək iş dövrü daha yüksək orta optik çıxışa səbəb olur, daha aşağı iş dövrü isə orta gücü azaldır. İş dövrünün tənzimlənməsi pik sürücü cərəyanını dəyişdirmədən çıxış enerjisinin dəqiq tənzimlənməsinə imkan verir.
③ Sistem Cavabı və Siqnal Modulyasiyası
Optik rabitə və LiDAR sistemlərində iş dövrü cavab müddəti və modulyasiya sxemlərinə birbaşa təsir göstərir. Məsələn, impulslu lazer diapazonunda düzgün iş dövrünün təyin edilməsi əks-səda siqnalının aşkarlanmasını yaxşılaşdırır və həm ölçmə dəqiqliyini, həm də tezliyini artırır.
3. Vəzifə Dövrünün Tətbiq Nümunələri
① LiDAR (Lazer Aşkarlama və Rangeing)
1535 nm lazer diapazon modullarında, həm uzun məsafəli aşkarlamanı, həm də göz təhlükəsizliyini təmin etmək üçün adətən aşağı iş dövrü, yüksək pik impuls konfiqurasiyasından istifadə olunur. İş dövrləri tez-tez 0,1% ilə 1% arasında idarə olunur və yüksək pik gücü təhlükəsiz və sərin işləmə ilə balanslaşdırır.
② Tibbi Lazerlər
Dermatoloji müalicələr və ya lazer cərrahiyyəsi kimi tətbiqlərdə fərqli iş dövrləri fərqli istilik effektləri və terapevtik nəticələrə səbəb olur. Yüksək iş dövrü davamlı istiləşməyə səbəb olur, aşağı iş dövrü isə ani impulslu ablasiyanı dəstəkləyir.
③ Sənaye Materiallarının Emalı
Lazer işarələmə və qaynaq işlərində iş dövrü enerjinin materiallara necə yatırılmasına təsir göstərir. İş dövrünün tənzimlənməsi oyma dərinliyini və qaynaq nüfuzunu idarə etmək üçün əsasdır.
4. Düzgün İş Dövrü Necə Seçilir?
Optimal iş dövrü xüsusi tətbiqdən və lazer xüsusiyyətlərindən asılıdır:
①Aşağı İş Dövrü (<10%)
Məsafə ölçmə və ya dəqiq işarələmə kimi yüksək pik, qısa impulslu tətbiqlər üçün idealdır.
②Orta İş Dövrü (10%–50%)
Yüksək təkrarlanan impulslu lazer sistemləri üçün uyğundur.
③Yüksək İş Dövrü (>50%)
Optik nasos və rabitə kimi tətbiqlərdə istifadə olunan davamlı dalğa (CW) əməliyyatına yaxınlaşma.
Nəzərə alınmalı digər amillərə istilik yayılma qabiliyyəti, sürücü dövrəsinin performansı və lazerin istilik sabitliyi daxildir.
5. Nəticə
Kiçik olsa da, iş dövrü yarımkeçirici lazer sistemlərində əsas dizayn parametridir. Bu, yalnız performans çıxışına deyil, həm də sistemin uzunmüddətli sabitliyinə və etibarlılığına təsir göstərir. Gələcək lazer inkişafı və tətbiqində iş dövrünün dəqiq idarə edilməsi və çevik istifadəsi sistemin səmərəliliyini artırmaq və innovasiyanı təmin etmək üçün çox vacib olacaqdır.
Lazer parametrlərinin dizaynı və ya tətbiqləri ilə bağlı daha çox sualınız varsa, bizimlə əlaqə saxlamaqdan və ya şərh yazmaqdan çəkinməyin. Sizə kömək etmək üçün buradayıq!
Yazı vaxtı: 09 İyul 2025