Trong các hệ thống quang học như đo khoảng cách bằng laser, LiDAR và nhận dạng mục tiêu, máy phát laser Er:Glass được sử dụng rộng rãi trong cả ứng dụng quân sự và dân sự nhờ độ an toàn cho mắt và độ tin cậy cao. Bên cạnh năng lượng xung, tốc độ lặp lại (tần số) là một thông số quan trọng để đánh giá hiệu suất. Nó ảnh hưởng đến laser'tốc độ phản hồi, mật độ thu thập dữ liệu và liên quan chặt chẽ đến quản lý nhiệt, thiết kế nguồn điện và tính ổn định của hệ thống.
1. Tần số của tia Laser là bao nhiêu?
Tần số laser là số xung phát ra trên một đơn vị thời gian, thường được đo bằng hertz (Hz) hoặc kilohertz (kHz). Còn được gọi là tốc độ lặp lại, đây là một chỉ số hiệu suất quan trọng của laser xung.
Ví dụ: 1 Hz = 1 xung laser mỗi giây, 10 kHz = 10.000 xung laser mỗi giây. Hầu hết các laser Er:Glass hoạt động ở chế độ xung, và tần số của chúng liên quan chặt chẽ đến dạng sóng đầu ra, lấy mẫu hệ thống và xử lý tiếng vang mục tiêu.
2. Dải tần số phổ biến của Laser Er:Glass
Tùy thuộc vào tia laser'Dựa trên các yêu cầu về thiết kế cấu trúc và ứng dụng, máy phát laser Er:Glass có thể hoạt động từ chế độ phát đơn (thấp đến 1 Hz) đến hàng chục kilohertz (kHz). Tần số cao hơn hỗ trợ quét nhanh, theo dõi liên tục và thu thập dữ liệu dày đặc, nhưng chúng cũng đặt ra yêu cầu cao hơn về mức tiêu thụ điện năng, quản lý nhiệt và tuổi thọ laser.
3. Các yếu tố chính ảnh hưởng đến tỷ lệ lặp lại
①Thiết kế nguồn bơm và nguồn điện
Nguồn bơm diode laser (LD) phải hỗ trợ điều chế tốc độ cao và cung cấp nguồn điện ổn định. Các mô-đun nguồn phải có khả năng phản hồi cao và hiệu quả để xử lý các chu kỳ bật/tắt thường xuyên.
②Quản lý nhiệt
Tần số càng cao, nhiệt lượng sinh ra trên một đơn vị thời gian càng lớn. Bộ tản nhiệt hiệu quả, hệ thống kiểm soát nhiệt độ TEC hoặc cấu trúc làm mát vi kênh giúp duy trì công suất đầu ra ổn định và kéo dài tuổi thọ thiết bị.
③Phương pháp chuyển mạch Q
Chuyển mạch Q thụ động (ví dụ, sử dụng tinh thể Cr:YAG) thường phù hợp với tia laser tần số thấp, trong khi chuyển mạch Q chủ động (ví dụ, với bộ điều biến quang âm hoặc quang điện như tế bào Pockels) cho phép hoạt động ở tần số cao hơn với khả năng điều khiển có thể lập trình.
④Thiết kế mô-đun
Thiết kế đầu laser nhỏ gọn, tiết kiệm năng lượng đảm bảo năng lượng xung được duy trì ngay cả ở tần số cao.
4. Khuyến nghị về tần suất và ứng dụng phù hợp
Mỗi ứng dụng yêu cầu tần số hoạt động khác nhau. Việc lựa chọn tần số lặp lại phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất tối ưu. Dưới đây là một số trường hợp sử dụng phổ biến và khuyến nghị:
①Chế độ năng lượng cao, tần số thấp (1–20 Hz)
Lý tưởng cho mục đích đo khoảng cách bằng tia laser tầm xa và chỉ định mục tiêu, trong đó độ xuyên thấu và độ ổn định năng lượng là yếu tố quan trọng.
②Tần số trung bình, Chế độ năng lượng trung bình (50–500 Hz)
Phù hợp cho mục đích đo khoảng cách công nghiệp, định vị và các hệ thống có yêu cầu tần suất vừa phải.
③Chế độ tần số cao, năng lượng thấp (>1 kHz)
Phù hợp nhất cho các hệ thống LiDAR liên quan đến quét mảng, tạo đám mây điểm và mô hình hóa 3D.
5. Xu hướng công nghệ
Khi quá trình tích hợp laser tiếp tục phát triển, thế hệ máy phát laser Er:Glass tiếp theo đang phát triển theo các hướng sau:
①Kết hợp tốc độ lặp lại cao hơn với đầu ra ổn định
②Lái xe thông minh và kiểm soát tần số động
③Thiết kế nhẹ và tiêu thụ điện năng thấp
④Kiến trúc điều khiển kép cho cả tần số và năng lượng, cho phép chuyển đổi chế độ linh hoạt (ví dụ: quét/lấy nét/theo dõi)
6. Kết luận
Tần số hoạt động là một thông số cốt lõi trong thiết kế và lựa chọn máy phát laser Er:Glass. Nó không chỉ quyết định hiệu quả thu thập dữ liệu và phản hồi hệ thống mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến việc quản lý nhiệt và tuổi thọ laser. Đối với các nhà phát triển, việc hiểu được sự cân bằng giữa tần số và năng lượng—và lựa chọn các thông số phù hợp với ứng dụng cụ thể—là chìa khóa để tối ưu hóa hiệu suất hệ thống.
Vui lòng liên hệ với chúng tôi để tìm hiểu thêm về nhiều loại sản phẩm máy phát laser Er:Glass với tần số và thông số kỹ thuật khác nhau. Chúng tôi'Chúng tôi ở đây để giúp bạn đáp ứng nhu cầu chuyên môn của bạn trong các ứng dụng đo khoảng cách, LiDAR, dẫn đường và quốc phòng.
Thời gian đăng: 05-08-2025