Yn moderne opto-elektronyske technology falle healgeleiderlasers op mei har kompakte struktuer, hege effisjinsje en rappe reaksje. Se spylje in essensjele rol yn fjilden lykas kommunikaasje, sûnenssoarch, yndustriële ferwurking en deteksje/rangearring. By it besprekken fan 'e prestaasjes fan healgeleiderlasers wurdt lykwols ien skynber ienfâldige, mar ekstreem wichtige parameter - de duty cycle - faak oersjoen. Dit artikel dûkt yn op it konsept, de berekkening, de ymplikaasjes en de praktyske betsjutting fan 'e duty cycle yn healgeleiderlasersystemen.
1. Wat is in duty cycle?
De duty cycle is in diminsjeleaze ferhâlding dy't brûkt wurdt om de ferhâlding fan 'e tiid te beskriuwen dy't in laser yn 'e "oan"-steat is binnen ien perioade fan in werhellend sinjaal. It wurdt typysk útdrukt as in persintaazje. De formule is: Duty Cycle = (Pulsbreedte/Pulsperioade) × 100%. Bygelyks, as in laser elke 10 mikrosekonden in puls fan 1 mikrosekonde útstjoert, is de duty cycle: (1 μs/10 μs) × 100% = 10%.
2. Wêrom is duty cycle wichtich?
Hoewol it gewoan in ferhâlding is, hat de duty cycle direkt ynfloed op it termyske behear, de libbensdoer, it útfierfermogen en it algemiene systeemûntwerp fan 'e laser. Litte wy de betsjutting derfan ûndersiikje:
① Termysk behear en libbensdoer fan apparaten
Yn hege-frekwinsje pulsoperaasjes betsjut in legere duty cycle langere "út"-tiden tusken pulsen, wat de laser helpt ôf te koelen. Dit is foaral foardielich yn tapassingen mei hege fermogen, wêr't it kontrolearjen fan 'e duty cycle termyske stress kin ferminderje en de libbensdoer fan it apparaat kin ferlingje.
② Utfierkrêft en Optyske Yntensiteitskontrôle
In hegere duty cycle resultearret yn in gruttere gemiddelde optyske útfier, wylst in legere duty cycle it gemiddelde fermogen ferminderet. It oanpassen fan 'e duty cycle makket it mooglik om de útfierenerzjy te fynôfstimmen sûnder de peak-oandriuwstroom te feroarjen.
③ Systeemreaksje en sinjaalmodulaasje
Yn optyske kommunikaasje en LiDAR-systemen beynfloedet de duty cycle direkt de reaksjetiid en modulaasjeskema's. Bygelyks, yn pulsed laser ranging ferbetteret it ynstellen fan 'e juste duty cycle de deteksje fan echosignalen, wêrtroch sawol de mjitnauwkeurigens as de frekwinsje ferbettere wurde.
3. Tapassingsfoarbylden fan duty cycle
① LiDAR (Laserdeteksje en Ranging)
Yn 1535nm laserôfstânsmodules wurdt typysk in konfiguraasje mei lege duty-cycle en hege peakpulsen brûkt om sawol deteksje op lange ôfstân as eachfeiligens te garandearjen. Duty-cycles wurde faak kontroleare tusken 0,1% en 1%, wêrby't in hege peakkrêft yn lykwicht is mei feilige, koele operaasje.
② Medyske lasers
Yn tapassingen lykas dermatologyske behannelingen of laserchirurgie resultearje ferskillende duty cycles yn ferskillende termyske effekten en terapeutyske útkomsten. In hege duty cycle feroarsaket oanhâldende ferwaarming, wylst in lege duty cycle direkte pulsearre ablaasje stipet.
③ Yndustriële materiaalferwurking
By lasermarkearjen en lassen beynfloedet de duty cycle hoe't enerzjy yn materialen ôfset wurdt. It oanpassen fan 'e duty cycle is wichtich foar it kontrolearjen fan graveardiepte en laspenetraasje.
4. Hoe kinne jo de juste duty cycle selektearje?
De optimale duty cycle hinget ôf fan 'e spesifike tapassing en laserkarakteristiken:
①Lege duty cycle (<10%)
Ideaal foar tapassingen mei hege pyk en koarte pulsen lykas ôfstânsmjitting of presyzjemarkering.
②Middelgrutte duty cycle (10%–50%)
Geskikt foar pulsearre lasersystemen mei hege werhelling.
③Hege duty cycle (>50%)
Benaderjende trochgeande weach (CW) operaasje, brûkt yn tapassingen lykas optyske pompen en kommunikaasje.
Oare faktoaren om te beskôgjen binne termyske dissipaasjekapasiteit, prestaasjes fan it stjoerprogrammacircuit, en de termyske stabiliteit fan 'e laser.
5. Konklúzje
Hoewol lyts, is de duty cycle in wichtige ûntwerpparameter yn healgeleiderlasersystemen. It beynfloedet net allinich de prestaasjes, mar ek de stabiliteit en betrouberens fan it systeem op lange termyn. Yn takomstige laserûntwikkeling en tapassing sil krekte kontrôle en fleksibel gebrûk fan 'e duty cycle krúsjaal wêze foar it ferbetterjen fan systeemeffisjinsje en it mooglik meitsjen fan ynnovaasje.
As jo mear fragen hawwe oer it ûntwerp of tapassingen fan laserparameters, nim dan gerêst kontakt mei ús op of lit in reaksje achter. Wy binne hjir om te helpen!
Pleatsingstiid: 9 july 2025