Müasir optoelektron texnologiyasında yarımkeçirici lazerlər yığcam quruluşu, yüksək effektivliyi və sürətli reaksiyası ilə seçilir. Onlar rabitə, səhiyyə, sənaye emal və zondlama/dispazon kimi sahələrdə mühüm rol oynayırlar. Bununla belə, yarımkeçirici lazerlərin performansını müzakirə edərkən, sadə görünən, lakin son dərəcə vacib bir parametr - iş dövrü çox vaxt nəzərdən qaçırılır. Bu məqalə yarımkeçirici lazer sistemlərində iş dövrünün konsepsiyasına, hesablanmasına, təsirlərinə və praktiki əhəmiyyətinə nəzər salır.
1. Vəzifə dövrü nədir?
İş dövrü, təkrarlanan siqnalın bir dövrü ərzində lazerin “on” vəziyyətində olduğu vaxtın nisbətini təsvir etmək üçün istifadə olunan ölçüsüz nisbətdir. Adətən faizlə ifadə edilir. Düstur belədir: Vəzifə Dövrü = (Puls Genişliyi/Nəbz müddəti)×100%. Məsələn, lazer hər 10 mikrosaniyədən bir 1 mikrosaniyəlik nəbz yayırsa, iş dövrü belədir: (1 μs/10 μs)×100%=10%.
2. Vəzifə dövrü niyə vacibdir?
Bu, sadəcə bir nisbət olsa da, iş dövrü lazerin istilik idarəçiliyinə, ömrünə, çıxış gücünə və ümumi sistem dizaynına birbaşa təsir göstərir. Onun əhəmiyyətini izah edək:
① Termal İdarəetmə və Cihaz Ömrü
Yüksək tezlikli impuls əməliyyatlarında daha aşağı iş dövrü pulslar arasında daha uzun “söndürmə” vaxtları deməkdir ki, bu da lazerin soyumasına kömək edir. Bu, iş dövrünə nəzarətin istilik gərginliyini azalda və cihazın ömrünü uzatdığı yüksək güclü tətbiqlərdə xüsusilə faydalıdır.
② Çıxış Gücü və Optik İntensivliyə Nəzarət
Daha yüksək iş dövrü daha çox orta optik çıxışla nəticələnir, daha aşağı iş dövrü isə orta gücü azaldır. İş dövrünün tənzimlənməsi sürücünün pik cərəyanını dəyişdirmədən çıxış enerjisini dəqiq tənzimləməyə imkan verir.
③ Sistem Cavab 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, həm ölçmə dəqiqliyini, həm də tezliyi artırır.
3. Vəzifə Dövrünün Tətbiq Nümunələri
① LiDAR (Lazer Təsbiti və Aralığı)
1535nm lazer diapazonlu modullarda, həm uzun məsafəli aşkarlama, həm də göz təhlükəsizliyini təmin etmək üçün adətən aşağı vəzifə dövrü, yüksək pik nəbz konfiqurasiyası istifadə olunur. İş dövrləri tez-tez 0,1% və 1% arasında idarə olunur, yüksək pik gücü təhlükəsiz, sərin əməliyyatla balanslaşdırır.
② Tibbi Lazerlər
Dermatoloji müalicələr və ya lazer cərrahiyyəsi kimi tətbiqlərdə fərqli iş dövrləri fərqli istilik effektləri və terapevtik nəticələrlə nəticələnir. Yüksək iş dövrü davamlı istiləşməyə səbəb olur, aşağı iş dövrü isə ani impulslu ablasyonu dəstəkləyir.
③ Sənaye Material Emalı
Lazer markalama və qaynaqda iş dövrü enerjinin materiallara necə yerləşdirilməsinə təsir göstərir. İş dövrünün tənzimlənməsi oyma dərinliyinə və qaynağın nüfuzuna nəzarət etmək üçün açardır.
4. Düzgün iş dövrünü necə seçmək olar?
Optimal iş dövrü spesifik tətbiqdən və lazer xüsusiyyətlərindən asılıdır:
①Aşağı iş dövrü (<10%)
Genişlənmə və ya dəqiq işarələmə kimi yüksək pik, qısa impulslu tətbiqlər üçün idealdır.
②Orta İş Dövrü (10%-50%)
Yüksək təkrar impulslu lazer sistemləri üçün uyğundur.
③Yüksək vəzifə dövrü (>50%)
Optik nasos və rabitə kimi tətbiqlərdə istifadə olunan davamlı dalğa (CW) əməliyyatına yaxınlaşmaq.
Nəzərə alınmalı olan digər amillərə istilik yayma qabiliyyəti, sürücü dövrəsinin performansı və lazerin istilik sabitliyi daxildir.
5. Nəticə
Kiçik olmasına baxmayaraq, iş dövrü yarımkeçirici lazer sistemlərində əsas dizayn parametridir. Bu, təkcə məhsuldarlığa deyil, həm də sistemin uzunmüddətli sabitliyinə və etibarlılığına təsir göstərir. Gələcək lazer işlənməsi və tətbiqində dəqiq nəzarət və iş dövriyyəsinin çevik istifadəsi sistemin səmərəliliyini artırmaq və innovasiyaları təmin etmək üçün çox vacib olacaqdır.
Lazer parametrlərinin dizaynı və ya tətbiqləri ilə bağlı daha çox sualınız varsa, əlaqə saxlamaqdan və ya şərh yazmaqdan çekinmeyin. Biz kömək etmək üçün buradayıq!
Göndərmə vaxtı: 09 iyul 2025-ci il