በሴሚኮንዳክተር ሌዘር ውስጥ የግዴታ ዑደትን መረዳት፡ ከትንሽ መለኪያ በስተጀርባ ያለው ትልቅ ትርጉም

በዘመናዊ የኦፕቶኤሌክትሮኒክስ ቴክኖሎጂ፣ ሴሚኮንዳክተር ሌዘሮች በታመቀ አወቃቀራቸው፣ በከፍተኛ ቅልጥፍናቸው እና በፈጣን ምላሽ ጎልተው ይታያሉ። እንደ ኮሙኒኬሽን፣ የጤና አጠባበቅ፣ የኢንዱስትሪ ማቀነባበሪያ እና የስሜት/የወሰን አወጣጥ ባሉ መስኮች ወሳኝ ሚና ይጫወታሉ። ሆኖም፣ የሴሚኮንዳክተር ሌዘሮችን አፈፃፀም ሲወያዩ፣ አንድ ቀላል የሚመስል ግን እጅግ በጣም አስፈላጊ መለኪያ - የግዴታ ዑደት - ብዙውን ጊዜ ችላ ይባላል። ይህ ጽሑፍ በሴሚኮንዳክተር ሌዘር ስርዓቶች ውስጥ የግዴታ ዑደት ጽንሰ-ሀሳብ፣ ስሌት፣ አንድምታዎች እና ተግባራዊ ጠቀሜታ ላይ ይንፀባረቃል።

1. የግዴታ ዑደት ምንድን ነው?

የግዴታ ዑደት አንድ ሌዘር በተደጋጋሚ ምልክት በአንድ ጊዜ ውስጥ “በርቷል” ሁኔታ ውስጥ ያለውን የጊዜ መጠን ለመግለጽ የሚያገለግል ልኬት የሌለው ጥምርታ ነው። በተለምዶ እንደ መቶኛ ይገለጻል። ቀመር፡ የግዴታ ዑደት = (የልብ ስፋት)/የልብ ምት ጊዜ) × 100%. ለምሳሌ፣ ሌዘር በየ10 ማይክሮሰከንድ የ1-ማይክሮሰከንድ ምት ቢያመነጭ፣ የግዴታ ዑደቱ እንደሚከተለው ነው፡ (1 μs/10 μs) × 100%=10%.

2. የግዴታ ዑደት ለምን አስፈላጊ ነው?

ምንም እንኳን ጥምርታ ብቻ ቢሆንም፣ የግዴታ ዑደት በቀጥታ የሌዘርን የሙቀት አስተዳደር፣ የዕድሜ ልክ፣ የውጤት ኃይል እና አጠቃላይ የስርዓት ዲዛይን ይነካል። ጠቀሜታውን እንከፋፍለው፡

① የሙቀት አስተዳደር እና የመሣሪያ ዕድሜ ልክ

በከፍተኛ ድግግሞሽ በሚተነፍሱ ክዋኔዎች ውስጥ፣ ዝቅተኛ የተግባር ዑደት ማለት በ pulses መካከል ረዘም ያለ "ጠፍቷል" ጊዜ ማለት ሲሆን ይህም ሌዘር እንዲቀዘቅዝ ይረዳል። ይህ በተለይ በከፍተኛ ኃይል አፕሊኬሽኖች ላይ ጠቃሚ ነው፣ የትጋት ዑደትን መቆጣጠር የሙቀት ጭንቀትን ሊቀንስ እና የመሳሪያውን ዕድሜ ሊያራዝም ይችላል።

② የውጤት ኃይል እና የኦፕቲካል ጥንካሬ ቁጥጥር

ከፍተኛ የተግባር ዑደት ከፍተኛ አማካይ የኦፕቲካል ውፅዓት ያስገኛል፣ ዝቅተኛ የተግባር ዑደት ደግሞ አማካይ የኃይል መጠንን ይቀንሳል። የተግባር ዑደትን ማስተካከል የውጤት ኃይልን ከፍተኛውን የድራይቭ ጅረት ሳይቀይር በጥሩ ሁኔታ ለማስተካከል ያስችላል።

③ የስርዓት ምላሽ እና የሲግናል ሞዱሌሽን

በኦፕቲካል ኮሙኒኬሽን እና በሊዳር ሲስተሞች ውስጥ፣ የግዴታ ዑደት በቀጥታ የምላሽ ጊዜን እና የሞዱሌሽን መርሃግብሮችን ይነካል፡ ለምሳሌ፣ በ pulsed laser ranging ውስጥ፣ ትክክለኛውን የግዴታ ዑደት ማዘጋጀት የ echo signal ማወቂያን ያሻሽላል፣ የመለኪያ ትክክለኛነትን እና ድግግሞሽን ያሻሽላል።

3. የተግባር ዑደት ምሳሌዎች

① LiDAR (የሌዘር ምርመራ እና ክልል)

በ1535nm የሌዘር ክልል ሞጁሎች ውስጥ፣ ዝቅተኛ-ዑደት፣ ከፍተኛ-ጫፍ የልብ ምት ውቅር በተለምዶ የረጅም ርቀት መለየትን እና የአይን ደህንነትን ለማረጋገጥ ጥቅም ላይ ይውላል። የተረኛ ዑደቶች ብዙውን ጊዜ ከ0.1% እስከ 1% መካከል ቁጥጥር ይደረግባቸዋል፣ ይህም ከፍተኛ ከፍተኛ ኃይልን ከአስተማማኝ እና ቀዝቃዛ አሠራር ጋር ያመጣጥናል።

② የሕክምና ሌዘሮች

እንደ የቆዳ ህክምና ወይም የሌዘር ቀዶ ጥገና ባሉ አፕሊኬሽኖች ውስጥ የተለያዩ የግዳጅ ዑደቶች የተለያዩ የሙቀት ተፅእኖዎችን እና የሕክምና ውጤቶችን ያስከትላሉ። ከፍተኛ የግዳጅ ዑደቶች ዘላቂ ማሞቂያ ያስከትላሉ፣ ዝቅተኛ የግዳጅ ዑደቶች ደግሞ ፈጣን የልብ ምት ማስወገጃን ይደግፋሉ።

③ የኢንዱስትሪ ቁሳቁስ ማቀነባበሪያ

በሌዘር ምልክት ማድረጊያ እና ብየዳ፣ የግዴታ ዑደት ኃይል ወደ ቁሳቁሶች እንዴት እንደሚገባ ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል። የግዴታ ዑደትን ማስተካከል የቅርጽ ጥልቀት እና የብየዳ ዘልቆ መግባትን ለመቆጣጠር ቁልፍ ነው።

4. ትክክለኛውን የሥራ ዑደት እንዴት መምረጥ ይቻላል?

በጣም ጥሩው የሥራ ዑደት የሚወሰነው በተወሰነው አተገባበር እና በሌዘር ባህሪያት ላይ ነው:

①ዝቅተኛ የሥራ ዑደት (<10%)

እንደ ከፍተኛ ወይም ትክክለኛ ምልክት ማድረጊያ ላሉ ከፍተኛ-ጫፍ፣ አጭር የልብ ምት አፕሊኬሽኖች ተስማሚ።

②መካከለኛ የሥራ ዑደት (10%–50%)

ለከፍተኛ ድግግሞሽ ለሚሰሩ የሌዘር ስርዓቶች ተስማሚ።

③ከፍተኛ የሥራ ዑደት (>50%)

እንደ ኦፕቲካል ፓምፕ እና ኮሙኒኬሽን ባሉ አፕሊኬሽኖች ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውል ቀጣይነት ያለው የሞገድ (CW) አሠራርን እየተቃረበ ነው።

ሌሎች ሊታሰቡባቸው የሚገቡ ነገሮች የሙቀት መበታተን አቅም፣ የአሽከርካሪ ዑደት አፈፃፀም እና የሌዘር የሙቀት መረጋጋትን ያካትታሉ።

5. መደምደሚያ

ምንም እንኳን ትንሽ ቢሆንም፣ የግዴታ ዑደት በሴሚኮንዳክተር ሌዘር ስርዓቶች ውስጥ ቁልፍ የዲዛይን መለኪያ ነው። የአፈጻጸም ውጤትን ብቻ ሳይሆን የስርዓቱን የረጅም ጊዜ መረጋጋት እና አስተማማኝነትም ይነካል። ወደፊት የሌዘር ልማት እና አተገባበር፣ ትክክለኛ ቁጥጥር እና ተለዋዋጭ የግዴታ ዑደት አጠቃቀም የስርዓት ቅልጥፍናን ለማሻሻል እና ፈጠራን ለማንቃት ወሳኝ ይሆናል።

ስለ ሌዘር መለኪያ ዲዛይን ወይም አፕሊኬሽኖች ተጨማሪ ጥያቄዎች ካሉዎት፣ እባክዎን ያነጋግሩን ወይም አስተያየት ይስጡ። እርስዎን ለመርዳት እዚህ ነን!