В оптических системах, таких как лазерная дальномеризация, лидар и распознавание целей, лазерные передатчики на основе эрбиевого стекла широко используются как в военных, так и в гражданских целях благодаря их безопасности для глаз и высокой надежности. Помимо энергии импульса, частота повторения (частота) является важнейшим параметром для оценки производительности. Она влияет на лазер.'Скорость отклика, плотность сбора данных и тесно связаны с тепловым менеджментом, конструкцией источника питания и стабильностью системы.
1. Какова частота лазера?
Частота лазера — это количество импульсов, излучаемых за единицу времени, обычно измеряемое в герцах (Гц) или килогерцах (кГц). Также известная как частота повторения, она является ключевым показателем производительности импульсных лазеров.
Например: 1 Гц = 1 лазерный импульс в секунду, 10 кГц = 10 000 лазерных импульсов в секунду. Большинство эрбиевых лазеров работают в импульсном режиме, и их частота тесно связана с формой выходного сигнала, частотой дискретизации системы и обработкой эхо-сигнала от цели.
2. Типичный частотный диапазон эрбиевых лазеров на стекле.
В зависимости от лазера'В соответствии с требованиями к конструкции и применению, лазерные передатчики на основе эрбиевого стекла могут работать в однократном режиме (с частотой от 1 Гц) до десятков килогерц (кГц). Более высокие частоты обеспечивают быстрое сканирование, непрерывное отслеживание и плотный сбор данных, но также предъявляют более высокие требования к энергопотреблению, тепловому режиму и сроку службы лазера.
3. Ключевые факторы, влияющие на частоту повторений
①Проектирование источника питания и источника питания насоса
Источники накачки на основе лазерных диодов (ЛД) должны поддерживать высокоскоростную модуляцию и обеспечивать стабильное питание. Модули питания должны обладать высокой скоростью отклика и эффективностью для работы с частыми циклами включения/выключения.
②Терморегулирование
Чем выше частота, тем больше тепла выделяется за единицу времени. Эффективные радиаторы, термоэлектрический охладитель или микроканальные охлаждающие структуры помогают поддерживать стабильную выходную мощность и продлевают срок службы устройства.
③Метод Q-переключения
Пассивная модуляция добротности (например, с использованием кристаллов Cr:YAG) обычно подходит для низкочастотных лазеров, тогда как активная модуляция добротности (например, с акустооптическими или электрооптическими модуляторами, такими как ячейки Поккельса) позволяет работать на более высоких частотах с программируемым управлением.
④Проектирование модулей
Компактная и энергоэффективная конструкция лазерной головки обеспечивает поддержание энергии импульса даже на высоких частотах.
4. Рекомендации по частоте и соответствию области применения
Для разных сценариев применения требуются разные рабочие частоты. Выбор правильной частоты повторения имеет решающее значение для обеспечения оптимальной производительности. Ниже приведены некоторые распространенные сценарии использования и рекомендации:
①Низкочастотный, высокоэнергетический режим (1)–20 Гц)
Идеально подходит для лазерной локации и целеуказания на больших расстояниях, где ключевыми факторами являются проникающая способность и стабильность энергии.
②Средняя частота, режим средней энергии (50)–500 Гц)
Подходит для промышленного измерения расстояния, навигации и систем со средними требованиями к частоте.
③Высокочастотный режим с низкой энергией (>1 кГц)
Наилучшим образом подходит для лидарных систем, включающих сканирование массива, генерацию облака точек и 3D-моделирование.
5. Технологические тенденции
По мере дальнейшего развития технологий интеграции лазеров, следующее поколение лазерных передатчиков на основе эрбиевого стекла развивается в следующих направлениях:
①Сочетание более высокой частоты повторения со стабильным результатом
②Интеллектуальное управление и динамическое регулирование частоты
③Легкая конструкция с низким энергопотреблением
④Двухрежимная архитектура управления частотой и энергией обеспечивает гибкое переключение режимов (например, сканирование/фокусировка/слежение).
6. Заключение
Рабочая частота является ключевым параметром при проектировании и выборе передатчиков для эрбиевых лазеров. Она определяет не только эффективность сбора данных и обратной связи системы, но и напрямую влияет на теплоотвод и срок службы лазера. Для разработчиков важно понимать баланс между частотой и энергией.—и выбор параметров, подходящих для конкретного применения.—Это ключ к оптимизации производительности системы.
Не стесняйтесь обращаться к нам, чтобы узнать больше о нашем широком ассортименте лазерных передатчиков на основе эрбиевого стекла с различными частотами и техническими характеристиками.'Мы здесь, чтобы помочь вам удовлетворить ваши профессиональные потребности в области определения расстояния, лидарного сканирования, навигации и оборонных приложений.
Дата публикации: 05.08.2025