Mewn technoleg optoelectroneg fodern, mae laserau lled-ddargludyddion yn sefyll allan gyda'u strwythur cryno, eu heffeithlonrwydd uchel, a'u hymateb cyflym. Maent yn chwarae rhan hanfodol mewn meysydd fel cyfathrebu, gofal iechyd, prosesu diwydiannol, a synhwyro/amrediad. Fodd bynnag, wrth drafod perfformiad laserau lled-ddargludyddion, mae un paramedr sy'n ymddangos yn syml ond yn hynod bwysig - y cylch dyletswydd - yn aml yn cael ei anwybyddu. Mae'r erthygl hon yn plymio i'r cysyniad, y cyfrifiad, y goblygiadau, ac arwyddocâd ymarferol cylch dyletswydd mewn systemau laser lled-ddargludyddion.
1. Beth yw Cylch Dyletswydd?
Mae cylch dyletswydd yn gymhareb ddi-ddimensiwn a ddefnyddir i ddisgrifio cyfran yr amser y mae laser yn y cyflwr "ymlaen" o fewn un cyfnod o signal ailadroddus. Fe'i mynegir fel arfer fel canran. Y fformiwla yw: Cylch Dyletswydd = (Lled y Pwls/Cyfnod y Pwls) × 100%. Er enghraifft, os yw laser yn allyrru pwls 1-microeiliad bob 10 microeiliad, y cylch dyletswydd yw: (1 μs/10 μs)×100%=10%.
2. Pam Mae Cylch Dyletswydd yn Bwysig?
Er mai dim ond cymhareb ydyw, mae'r cylch dyletswydd yn effeithio'n uniongyrchol ar reolaeth thermol, hyd oes, pŵer allbwn a dyluniad cyffredinol y system y laser. Gadewch i ni ddadansoddi ei arwyddocâd:
① Rheoli Thermol a Bywyd y Dyfais
Mewn gweithrediadau pwls amledd uchel, mae cylch dyletswydd is yn golygu amseroedd "i ffwrdd" hirach rhwng pylsau, sy'n helpu'r laser i oeri. Mae hyn yn arbennig o fuddiol mewn cymwysiadau pŵer uchel, lle gall rheoli'r cylch dyletswydd leihau straen thermol ac ymestyn oes y ddyfais.
② Rheoli Pŵer Allbwn a Dwyster Optegol
Mae cylch dyletswydd uwch yn arwain at allbwn optegol cyfartalog mwy, tra bod cylch dyletswydd is yn lleihau'r pŵer cyfartalog. Mae addasu'r cylch dyletswydd yn caniatáu mireinio ynni allbwn heb newid y cerrynt gyriant brig.
③ Ymateb System a Modiwleiddio Signal
Mewn systemau cyfathrebu optegol a LiDAR, mae'r cylch dyletswydd yn dylanwadu'n uniongyrchol ar amser ymateb a chynlluniau modiwleiddio. Er enghraifft, mewn mesur laser pwls, mae gosod y cylch dyletswydd cywir yn gwella canfod signal adlais, gan wella cywirdeb mesur ac amledd.
3. Enghreifftiau Cymwysiadau o Gylchred Dyletswydd
① LiDAR (Canfod a Mesur Pellter Laser)
Mewn modiwlau pellhau laser 1535nm, defnyddir cyfluniad pwls brig uchel a chylch dyletswydd isel fel arfer i sicrhau canfod pellter hir a diogelwch llygaid. Rheolir cylchoedd dyletswydd yn aml rhwng 0.1% ac 1%, gan gydbwyso pŵer brig uchel â gweithrediad diogel ac oer.
② Laserau Meddygol
Mewn cymwysiadau fel triniaethau dermatolegol neu lawdriniaeth laser, mae gwahanol gylchoedd dyletswydd yn arwain at wahanol effeithiau thermol a chanlyniadau therapiwtig. Mae cylch dyletswydd uchel yn achosi gwresogi parhaus, tra bod cylch dyletswydd isel yn cefnogi abladiad pwls ar unwaith.
③ Prosesu Deunyddiau Diwydiannol
Mewn marcio laser a weldio, mae'r cylch dyletswydd yn effeithio ar sut mae ynni'n cael ei adneuo i ddeunyddiau. Mae addasu'r cylch dyletswydd yn allweddol i reoli dyfnder ysgythru a threiddiad weldio.
4. Sut i Ddewis y Cylch Dyletswydd Cywir?
Mae'r cylch dyletswydd gorau posibl yn dibynnu ar y cymhwysiad penodol a nodweddion y laser:
①Cylch Dyletswydd Isel (<10%)
Yn ddelfrydol ar gyfer cymwysiadau brig uchel, pwls byr fel marcio amrediad neu fanwl gywirdeb.
②Cylch Dyletswydd Canolig (10%–50%)
Addas ar gyfer systemau laser pwls ailadroddus uchel.
③Cylch Dyletswydd Uchel (>50%)
Gweithrediad tonnau parhaus (CW) yn agosáu, a ddefnyddir mewn cymwysiadau fel pwmpio optegol a chyfathrebu.
Mae ffactorau eraill i'w hystyried yn cynnwys gallu afradu thermol, perfformiad cylched gyrrwr, a sefydlogrwydd thermol y laser.
5. Casgliad
Er ei fod yn fach, mae'r cylch dyletswydd yn baramedr dylunio allweddol mewn systemau laser lled-ddargludyddion. Mae'n effeithio nid yn unig ar berfformiad allbwn ond hefyd ar sefydlogrwydd a dibynadwyedd hirdymor y system. Wrth ddatblygu a chymhwyso laserau yn y dyfodol, bydd rheolaeth fanwl gywir a defnydd hyblyg o'r cylch dyletswydd yn hanfodol i wella effeithlonrwydd system a galluogi arloesedd.
Os oes gennych chi fwy o gwestiynau am ddylunio neu gymwysiadau paramedr laser, mae croeso i chi gysylltu â ni neu adael sylw. Rydyn ni yma i helpu!
Amser postio: Gorff-09-2025