ในด้านการวัดระยะด้วยเลเซอร์ การกำหนดเป้าหมาย และ LiDAR เครื่องส่งสัญญาณเลเซอร์ Er:Glass ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายในเลเซอร์โซลิดสเตตอินฟราเรดกลาง เนื่องจากมีความปลอดภัยต่อดวงตาที่ดีเยี่ยมและการออกแบบที่กะทัดรัด หนึ่งในพารามิเตอร์ประสิทธิภาพคือ พลังงานพัลส์มีบทบาทสำคัญในการกำหนดความสามารถในการตรวจจับ ระยะครอบคลุม และการตอบสนองของระบบโดยรวม บทความนี้นำเสนอการวิเคราะห์เชิงลึกเกี่ยวกับพลังงานพัลส์ของเครื่องส่งสัญญาณเลเซอร์ Er:Glass
1. พลังงานพัลส์คืออะไร?
พลังงานพัลส์หมายถึงปริมาณพลังงานที่ปล่อยออกมาจากเลเซอร์ในแต่ละพัลส์ โดยทั่วไปวัดเป็นมิลลิจูล (mJ) ซึ่งเป็นผลคูณของกำลังสูงสุดและระยะเวลาของพัลส์: E = Pจุดสูงสุด×τโดยที่: E คือพลังงานพัลส์ Pจุดสูงสุด คือกำลังสูงสุดτ คือความกว้างของพัลส์
สำหรับเลเซอร์ Er:Glass ทั่วไปที่ทำงานที่ 1535 นาโนเมตร-ความยาวคลื่นในย่านปลอดภัยต่อดวงตาระดับ 1-สามารถรับพลังงานพัลส์สูงได้พร้อมทั้งยังคงรักษาความปลอดภัย จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานแบบพกพาและกลางแจ้ง
2. ช่วงพลังงานพัลส์ของเลเซอร์ Er:Glass
ขึ้นอยู่กับการออกแบบ วิธีการปั๊ม และการใช้งานที่ต้องการ เครื่องส่งสัญญาณเลเซอร์ Er:Glass เชิงพาณิชย์ให้พลังงานพัลส์เดี่ยวตั้งแต่สิบไมโครจูลขึ้นไป (μJ) ถึงหลายสิบมิลลิจูล (mJ)
โดยทั่วไป เครื่องส่งสัญญาณเลเซอร์ Er:Glass ที่ใช้ในโมดูลวัดระยะขนาดเล็กจะมีช่วงพลังงานพัลส์อยู่ระหว่าง 0.1 ถึง 1 มิลลิจูล สำหรับเครื่องกำหนดเป้าหมายระยะไกล มักต้องการพลังงาน 5 ถึง 20 มิลลิจูล ในขณะที่ระบบระดับทหารหรืออุตสาหกรรมอาจเกิน 30 มิลลิจูล ซึ่งมักใช้โครงสร้างขยายสัญญาณแบบแท่งคู่หรือหลายขั้นตอนเพื่อให้ได้เอาต์พุตที่สูงขึ้น
โดยทั่วไปแล้ว พลังงานพัลส์ที่สูงขึ้นจะส่งผลให้ประสิทธิภาพการตรวจจับดีขึ้น โดยเฉพาะภายใต้สภาวะที่ท้าทาย เช่น สัญญาณตอบรับที่อ่อนหรือการรบกวนจากสภาพแวดล้อมในระยะไกล
3. ปัจจัยที่มีผลต่อพลังงานพัลส์
①ประสิทธิภาพของแหล่งปั๊ม
โดยทั่วไปเลเซอร์ Er:Glass จะถูกปั๊มด้วยไดโอดเลเซอร์ (LD) หรือแฟลชแลมป์ LD มีประสิทธิภาพและความกะทัดรัดสูงกว่า แต่ต้องการการควบคุมความร้อนและวงจรขับเคลื่อนที่แม่นยำ
②ความเข้มข้นของสารโด๊ปและความยาวแท่ง
วัสดุโฮสต์ที่แตกต่างกัน เช่น Er:YSGG หรือ Er:Yb:Glass มีระดับการเจือปนและระยะเวลาในการได้รับที่แตกต่างกัน ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อความสามารถในการกักเก็บพลังงาน
③เทคโนโลยี Q-Switching
การสลับ Q แบบพาสซีฟ (เช่น ด้วยผลึก Cr:YAG) ทำให้โครงสร้างง่ายขึ้น แต่ความแม่นยำในการควบคุมมีจำกัด การสลับ Q แบบแอคทีฟ (เช่น ด้วยเซลล์ Pockels) ให้ความเสถียรและการควบคุมพลังงานที่สูงกว่า
④การจัดการความร้อน
ที่พลังงานพัลส์สูง การกระจายความร้อนที่มีประสิทธิภาพจากแท่งเลเซอร์และโครงสร้างอุปกรณ์มีความจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าเอาต์พุตมีเสถียรภาพและอายุการใช้งานยาวนาน
4. การจับคู่พลังงานพัลส์กับสถานการณ์การใช้งาน
การเลือกเครื่องส่งสัญญาณเลเซอร์ Er:Glass ที่เหมาะสมนั้นขึ้นอยู่กับการใช้งานที่ต้องการเป็นอย่างมาก ด้านล่างนี้คือกรณีการใช้งานทั่วไปและคำแนะนำด้านพลังงานพัลส์ที่เกี่ยวข้อง:
①เครื่องวัดระยะเลเซอร์แบบพกพา
คุณสมบัติ: ขนาดกะทัดรัด ใช้พลังงานต่ำ การวัดระยะสั้นความถี่สูง
พลังงานชีพจรที่แนะนำ: 0.5-1 มิลลิจูล
②การวัดระยะด้วย UAV / การหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวาง
คุณสมบัติ: ระยะกลางถึงไกล ตอบสนองรวดเร็ว น้ำหนักเบา
พลังงานชีพจรที่แนะนำ: 1-5 มิลลิจูล
③ตัวกำหนดเป้าหมายทางทหาร
คุณสมบัติ: การเจาะทะลุสูง ป้องกันการรบกวนที่แข็งแกร่ง การนำทางการโจมตีระยะไกล
พลังงานชีพจรที่แนะนำ: 10-30 มิลลิจูล
④ระบบ LiDAR
คุณสมบัติ: อัตราการทำซ้ำสูง การสแกนหรือการสร้างจุดคลาวด์
พลังงานพัลส์ที่แนะนำ: 0.1-10 มิลลิจูล
5. แนวโน้มในอนาคต: พลังงานสูงและบรรจุภัณฑ์ขนาดกะทัดรัด
ด้วยความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีการเจือปนแก้ว โครงสร้างปั๊ม และวัสดุความร้อน เครื่องส่งสัญญาณเลเซอร์ Er:Glass กำลังพัฒนาไปสู่การผสมผสานระหว่างพลังงานสูง อัตราการทำซ้ำสูง และขนาดที่เล็กลง ตัวอย่างเช่น ระบบที่ผสานการขยายสัญญาณแบบหลายขั้นตอนเข้ากับการออกแบบ Q-switched แบบแอคทีฟ สามารถส่งพลังงานได้มากกว่า 30 มิลลิจูลต่อพัลส์ ในขณะที่ยังคงรักษารูปแบบที่กะทัดรัดไว้-เหมาะสำหรับการวัดระยะไกลและการใช้งานด้านการป้องกันที่มีความน่าเชื่อถือสูง
6. บทสรุป
พลังงานพัลส์เป็นตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพหลักสำหรับการประเมินและการเลือกเครื่องส่งสัญญาณเลเซอร์ Er:Glass ตามความต้องการใช้งาน เทคโนโลยีเลเซอร์มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ผู้ใช้สามารถผลิตพลังงานได้สูงขึ้นและมีช่วงการทำงานที่กว้างขึ้นในอุปกรณ์ขนาดเล็กที่ประหยัดพลังงานมากขึ้น สำหรับระบบที่ต้องการประสิทธิภาพการทำงานระยะไกล ความปลอดภัยของดวงตา และความน่าเชื่อถือในการทำงาน การทำความเข้าใจและการเลือกช่วงพลังงานพัลส์ที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อการเพิ่มประสิทธิภาพและมูลค่าของระบบให้สูงสุด
หากคุณ-หากคุณกำลังมองหาเครื่องส่งสัญญาณเลเซอร์ Er:Glass ประสิทธิภาพสูง โปรดติดต่อเรา เรามีรุ่นต่างๆ มากมายให้เลือกสรร โดยมีข้อมูลจำเพาะพลังงานพัลส์ตั้งแต่ 0.1 มิลลิจูล ถึงมากกว่า 30 มิลลิจูล เหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย เช่น การวัดระยะด้วยเลเซอร์ LiDAR และการกำหนดเป้าหมาย
เวลาโพสต์: 28 ก.ค. 2568