Er:ग्लास लेजर ट्रांसमीटरों का आवृत्ति विश्लेषण

लेजर रेंजिंग, लिडार और लक्ष्य पहचान जैसी ऑप्टिकल प्रणालियों में, आंखों की सुरक्षा और उच्च विश्वसनीयता के कारण Er:Glass लेजर ट्रांसमीटरों का उपयोग सैन्य और नागरिक दोनों अनुप्रयोगों में व्यापक रूप से किया जाता है। पल्स ऊर्जा के अलावा, पुनरावृति दर (आवृत्ति) प्रदर्शन के मूल्यांकन के लिए एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है। यह लेजर को प्रभावित करता है।'सिस्टम की प्रतिक्रिया गति, डेटा अधिग्रहण घनत्व और थर्मल प्रबंधन, बिजली आपूर्ति डिजाइन और सिस्टम स्थिरता से इसका गहरा संबंध है।

1. लेजर की आवृत्ति क्या है?

लेजर आवृत्ति प्रति इकाई समय में उत्सर्जित होने वाली पल्सों की संख्या को संदर्भित करती है, जिसे आमतौर पर हर्ट्ज़ (Hz) या किलोहर्ट्ज़ (kHz) में मापा जाता है। इसे पुनरावृति दर के रूप में भी जाना जाता है और यह स्पंदित लेजरों के लिए एक प्रमुख प्रदर्शन सूचक है।
उदाहरण के लिए: 1 हर्ट्ज़ = 1 लेज़र पल्स प्रति सेकंड, 10 किलोहर्ट्ज़ = 10,000 लेज़र पल्स प्रति सेकंड। अधिकांश एर्गोनॉमिक्स-ग्लास लेज़र पल्स मोड में काम करते हैं, और उनकी आवृत्ति आउटपुट वेवफॉर्म, सिस्टम सैंपलिंग और टारगेट इको प्रोसेसिंग से निकटता से जुड़ी होती है।

2. Er:ग्लास लेज़रों की सामान्य आवृत्ति सीमा

लेजर पर निर्भर करता है'संरचनात्मक डिजाइन और अनुप्रयोग आवश्यकताओं के कारण, Er:Glass लेजर ट्रांसमीटर सिंगल-शॉट मोड (1 हर्ट्ज जितना कम) से लेकर कई किलोहर्ट्ज़ (kHz) तक काम कर सकते हैं। उच्च आवृत्तियाँ तेज़ स्कैनिंग, निरंतर ट्रैकिंग और सघन डेटा अधिग्रहण में सहायक होती हैं, लेकिन साथ ही बिजली की खपत, थर्मल प्रबंधन और लेजर के जीवनकाल पर भी अधिक दबाव डालती हैं।

3. पुनरावृत्ति दर को प्रभावित करने वाले प्रमुख कारक

①पंप स्रोत और विद्युत आपूर्ति डिजाइन

लेजर डायोड (एलडी) पंप स्रोतों को उच्च गति मॉड्यूलेशन का समर्थन करना चाहिए और स्थिर शक्ति प्रदान करनी चाहिए। पावर मॉड्यूल को बार-बार चालू/बंद होने के चक्रों को संभालने के लिए अत्यधिक प्रतिक्रियाशील और कुशल होना चाहिए।

②थर्मल प्रबंधन

आवृत्ति जितनी अधिक होगी, प्रति इकाई समय में उतनी ही अधिक ऊष्मा उत्पन्न होगी। कुशल हीट सिंक, टीईसी तापमान नियंत्रण या माइक्रोचैनल कूलिंग संरचनाएं स्थिर आउटपुट बनाए रखने और उपकरण के सेवा जीवन को बढ़ाने में सहायक होती हैं।

③क्यू-स्विचिंग विधि

पैसिव क्यू-स्विचिंग (जैसे, Cr:YAG क्रिस्टल का उपयोग करके) आमतौर पर कम आवृत्ति वाले लेजर के लिए उपयुक्त होती है, जबकि एक्टिव क्यू-स्विचिंग (जैसे, पॉकेल्स सेल जैसे एकॉस्टो-ऑप्टिक या इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटर के साथ) प्रोग्रामेबल नियंत्रण के साथ उच्च आवृत्ति संचालन को सक्षम बनाती है।

④मॉड्यूल डिज़ाइन

कॉम्पैक्ट और ऊर्जा-कुशल लेजर हेड डिजाइन यह सुनिश्चित करते हैं कि उच्च आवृत्तियों पर भी पल्स ऊर्जा बरकरार रहे।

4. आवृत्ति और अनुप्रयोग मिलान संबंधी अनुशंसाएँ

विभिन्न अनुप्रयोग परिदृश्यों के लिए अलग-अलग परिचालन आवृत्तियों की आवश्यकता होती है। इष्टतम प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए सही पुनरावृति दर का चयन करना महत्वपूर्ण है। नीचे कुछ सामान्य उपयोग के उदाहरण और सुझाव दिए गए हैं:

①कम आवृत्ति, उच्च ऊर्जा मोड (1–20 हर्ट्ज़)

लंबी दूरी की लेजर रेंजिंग और लक्ष्य निर्धारण के लिए आदर्श, जहां भेदन क्षमता और ऊर्जा स्थिरता महत्वपूर्ण हैं।

②मध्यम आवृत्ति, मध्यम ऊर्जा मोड (50–500 हर्ट्ज़)

औद्योगिक रेंजिंग, नेविगेशन और मध्यम आवृत्ति आवश्यकताओं वाले सिस्टम के लिए उपयुक्त।

③उच्च आवृत्ति, कम ऊर्जा मोड (>1 किलोहर्ट्ज़)

यह एरे स्कैनिंग, पॉइंट क्लाउड जनरेशन और 3डी मॉडलिंग से जुड़े लिडार सिस्टम के लिए सबसे उपयुक्त है।

5. तकनीकी रुझान

लेजर एकीकरण में निरंतर प्रगति के साथ, अगली पीढ़ी के Er:Glass लेजर ट्रांसमीटर निम्नलिखित दिशाओं में विकसित हो रहे हैं:

①उच्च पुनरावृत्ति दरों को स्थिर आउटपुट के साथ संयोजित करना
②बुद्धिमान ड्राइविंग और गतिशील आवृत्ति नियंत्रण
③हल्का और कम बिजली खपत वाला डिज़ाइन
④आवृत्ति और ऊर्जा दोनों के लिए दोहरी नियंत्रण संरचनाएं, लचीले मोड स्विचिंग (जैसे, स्कैनिंग/फोकसिंग/ट्रैकिंग) को सक्षम बनाती हैं।

6. निष्कर्ष

Er:Glass लेजर ट्रांसमीटरों के डिजाइन और चयन में ऑपरेटिंग आवृत्ति एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है। यह न केवल डेटा अधिग्रहण और सिस्टम फीडबैक की दक्षता निर्धारित करती है, बल्कि थर्मल प्रबंधन और लेजर के जीवनकाल पर भी सीधा प्रभाव डालती है। डेवलपर्स के लिए, आवृत्ति और ऊर्जा के बीच संतुलन को समझना अत्यंत महत्वपूर्ण है।—और विशिष्ट अनुप्रयोग के लिए उपयुक्त मापदंडों का चयन करना।—सिस्टम के प्रदर्शन को अनुकूलित करने के लिए यह महत्वपूर्ण है।

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