레이저 거리 측정, LiDAR, 표적 인식과 같은 광학 시스템에서 Er:Glass 레이저 송신기는 눈 안전성과 높은 신뢰성 덕분에 군사 및 민간 분야 모두에서 널리 사용됩니다. 펄스 에너지 외에도 반복률(주파수)은 성능 평가에 중요한 매개변수이며 레이저에 영향을 미칩니다.'응답 속도, 데이터 수집 밀도와 관련이 있으며 열 관리, 전원 공급 설계 및 시스템 안정성과 밀접한 관련이 있습니다.
1. 레이저의 주파수는 무엇입니까?
레이저 주파수는 단위 시간당 방출되는 펄스 수를 나타내며, 일반적으로 헤르츠(Hz) 또는 킬로헤르츠(kHz) 단위로 측정됩니다. 반복률이라고도 하는 이 값은 펄스 레이저의 주요 성능 지표입니다.
예를 들어, 1Hz는 초당 레이저 펄스 1개, 10kHz는 초당 레이저 펄스 10,000개를 의미합니다. 대부분의 Er:Glass 레이저는 펄스 모드로 작동하며, 레이저 주파수는 출력 파형, 시스템 샘플링 및 목표물 에코 처리와 밀접한 관련이 있습니다.
2. Er:유리 레이저의 일반적인 주파수 범위
레이저 종류에 따라'구조 설계 및 응용 분야 요구 사항에 따라 Er:Glass 레이저 송신기는 단일 샷 모드(최저 1Hz)부터 수십 킬로헤르츠(kHz)까지 작동할 수 있습니다. 높은 주파수는 빠른 스캐닝, 연속 추적 및 고밀도 데이터 수집을 지원하지만 전력 소비, 열 관리 및 레이저 수명에 대한 요구 사항도 높아집니다.
3. 반복률에 영향을 미치는 주요 요인
①펌프 전원 공급 장치 및 전원 공급 설계
레이저 다이오드(LD) 펌프 소스는 고속 변조를 지원하고 안정적인 전력을 공급해야 합니다. 전력 모듈은 잦은 켜짐/꺼짐 주기를 처리할 수 있도록 높은 응답성과 효율성을 갖춰야 합니다.
②열 관리
주파수가 높을수록 단위 시간당 발생하는 열이 많아집니다. 효율적인 방열판, TEC 온도 제어 또는 마이크로채널 냉각 구조는 안정적인 출력을 유지하고 장치의 수명을 연장하는 데 도움이 됩니다.
③Q-스위칭 방식
수동 Q 스위칭(예: Cr:YAG 결정 사용)은 일반적으로 저주파 레이저에 적합한 반면, 능동 Q 스위칭(예: 포켈스 셀과 같은 음향광학 또는 전기광학 변조기 사용)은 프로그래밍 가능한 제어를 통해 더 높은 주파수 작동을 가능하게 합니다.
④모듈 설계
콤팩트하고 에너지 효율적인 레이저 헤드 설계로 높은 주파수에서도 펄스 에너지를 일정하게 유지할 수 있습니다.
4. 빈도 및 적용 분야 매칭 권장 사항
다양한 애플리케이션 시나리오에는 각기 다른 동작 주파수가 필요합니다. 최적의 성능을 보장하기 위해서는 적절한 반복률을 선택하는 것이 매우 중요합니다. 다음은 몇 가지 일반적인 사용 사례와 권장 사항입니다.
①저주파, 고에너지 모드(1)–20Hz)
장거리 레이저 거리 측정 및 표적 지정에 이상적이며, 관통력과 에너지 안정성이 중요한 경우에 적합합니다.
②중간 주파수, 중간 에너지 모드(50)–500Hz)
산업용 거리 측정, 항법 및 중간 정도의 주파수 요구 사항을 가진 시스템에 적합합니다.
③고주파, 저에너지 모드 (>1kHz)
어레이 스캐닝, 포인트 클라우드 생성 및 3D 모델링을 포함하는 LiDAR 시스템에 가장 적합합니다.
5. 기술 동향
레이저 집적 기술이 지속적으로 발전함에 따라 차세대 Er:Glass 레이저 송신기는 다음과 같은 방향으로 진화하고 있습니다.
①높은 반복률과 안정적인 출력을 결합
②지능형 주행 및 동적 주파수 제어
③경량 및 저전력 설계
④주파수와 에너지 모두에 대한 이중 제어 아키텍처를 통해 유연한 모드 전환(예: 스캐닝/포커싱/트래킹)이 가능합니다.
6. 결론
동작 주파수는 Er:Glass 레이저 송신기의 설계 및 선택에 있어 핵심적인 매개변수입니다. 이는 데이터 수집 및 시스템 피드백의 효율성을 결정할 뿐만 아니라 열 관리 및 레이저 수명에도 직접적인 영향을 미칩니다. 개발자에게 있어 주파수와 에너지 사이의 균형을 이해하는 것은 매우 중요합니다.—특정 애플리케이션에 적합한 매개변수를 선택합니다.—이는 시스템 성능 최적화의 핵심입니다.
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게시 시간: 2025년 8월 5일