Er:ガラスレーザー送信機の周波数解析

レーザー測距、LiDAR、目標認識などの光学システムにおいて、Er:Glassレーザー送信機は、その眼の安全性と高い信頼性から、軍事用途と民間用途の両方で広く使用されています。パルスエネルギーに加えて、繰り返し率(周波数)は性能を評価する上で重要なパラメータです。これはレーザーの性能に影響を与えます。'システムの応答速度、データ収集密度に影響し、熱管理、電源設計、システムの安定性にも密接に関係しています。

铒玻ガラス周波数

1. レーザーの周波数とは何ですか?

レーザー周波数は、単位時間あたりに放射されるパルスの数を指し、通常はヘルツ(Hz)またはキロヘルツ(kHz)で測定されます。繰り返し周波数とも呼ばれ、パルスレーザーの重要な性能指標です。
例えば、1Hz = 1秒あたり1レーザーパルス、10kHz = 1秒あたり10,000レーザーパルスです。ほとんどのEr:Glassレーザーはパルスモードで動作し、その周波数は出力波形、システムサンプリング、ターゲットエコー処理と密接に関連しています。

2. エルビウムガラスレーザーの一般的な周波数範囲

レーザーによっては'Er:Glassレーザートランスミッターは、構造設計とアプリケーション要件に応じて、シングルショットモード(最低1Hz)から数十キロヘルツ(kHz)まで動作可能です。周波数が高いほど、高速スキャン、連続トラッキング、高密度データ取得が可能になりますが、消費電力、熱管理、レーザー寿命に対する要求も高くなります。

3. 反復率に影響を与える主な要因

ポンプ源と電源設計

レーザーダイオード(LD)励起光源は、高速変調に対応し、安定した電力を供給する必要があります。パワーモジュールは、頻繁なオン/オフサイクルに対応できるよう、高い応答性と効率性を備えていなければなりません。

熱管理

周波数が高くなるほど、単位時間あたりの発熱量が増加します。効率的なヒートシンク、TEC温度制御、マイクロチャネル冷却構造は、安定した出力を維持し、デバイスの寿命を延ばすのに役立ちます。

Qスイッチング方式

パッシブ Q スイッチング (例: Cr:YAG 結晶を使用) は一般に低周波レーザーに適していますが、アクティブ Q スイッチング (例: 音響光学変調器またはポッケルス セルなどの電気光学変調器を使用) はプログラム可能な制御によるより高い周波数の動作を可能にします。

モジュール設計

コンパクトでエネルギー効率の高いレーザー ヘッド設計により、高周波数でもパルス エネルギーが維持されます。

4. 周波数とアプリケーションのマッチングに関する推奨事項

アプリケーションシナリオによって必要な動作周波数は異なります。最適なパフォーマンスを確保するには、適切な繰り返し周波数を選択することが重要です。以下に、一般的な使用例と推奨事項を示します。

低周波、高エネルギーモード(120Hz)

貫通力とエネルギー安定性が重要となる長距離レーザー測距とターゲット指定に最適です。

中周波数、中エネルギーモード(50500Hz)

産業用測距、ナビゲーション、および中程度の周波数要件を持つシステムに適しています。

高周波、低エネルギーモード(>1 kHz)

アレイスキャン、ポイントクラウド生成、3D モデリングを含む LiDAR システムに最適です。

5. 技術動向

レーザー統合が進むにつれて、次世代の Er:Glass レーザー トランスミッターは次の方向に進化しています。

より高い繰り返し率と安定した出力を組み合わせる
インテリジェントな運転とダイナミック周波数制御
軽量・低消費電力設計
周波数とエネルギーの両方を制御するデュアル制御アーキテクチャにより、柔軟なモード切り替え(スキャン/フォーカス/トラッキングなど)が可能

6. 結論

動作周波数は、Er:Glassレーザートランスミッターの設計と選定において重要なパラメータです。データ取得とシステムフィードバックの効率を左右するだけでなく、熱管理とレーザー寿命にも直接影響します。開発者にとって、周波数とエネルギーのバランスを理解することは非常に重要です。特定のアプリケーションに適したパラメータを選択するシステムパフォーマンスを最適化するための鍵となります。

さまざまな周波数と仕様のEr:Glassレーザートランスミッター製品の詳細については、お気軽にお問い合わせください。'測距、LiDAR、ナビゲーション、防衛アプリケーションにおける専門的なニーズを満たすお手伝いをいたします。


投稿日時: 2025年8月5日