Ing teknologi optoelektronik modern, laser semikonduktor menonjol kanthi struktur kompak, efisiensi dhuwur, lan respon cepet. Dheweke duwe peran penting ing bidang kayata komunikasi, perawatan kesehatan, pangolahan industri, lan sensing/ranging. Nanging, nalika ngrembug kinerja laser semikonduktor, siji ketoke prasaja nanging arang banget penting parameter-siklus tugas-asring digatèkaké. Artikel iki nyilem menyang konsep, pitungan, implikasi, lan pinunjul praktis saka siklus tugas ing sistem laser semikonduktor.
1. Apa Siklus Tugas?
Siklus tugas minangka rasio tanpa dimensi sing digunakake kanggo njlèntrèhaké proporsi wektu laser ing negara "on" sajrone wektu sinyal sing bola-bali. Biasane ditulis minangka persentase. Rumus kasebut yaiku: Siklus Tugas = (Lebar Pulsa/Periode Pulsa) × 100%. Contone, yen laser ngetokake pulsa 1 mikrodetik saben 10 mikrodetik, siklus tugas yaiku: (1 μs/10 μs)×100%=10%.
2. Kenapa Siklus Tugas Penting?
Sanajan mung rasio, siklus tugas langsung mengaruhi manajemen termal laser, umur, daya output, lan desain sistem sakabèhé. Ayo dicritakake maknane:
① Manajemen Termal lan Umur Piranti
Ing operasi pulsed frekuensi dhuwur, siklus tugas ngisor tegese maneh "mati" kaping antarane pulses, kang mbantu laser kelangan mudhun. Iki luwih migunani ing aplikasi daya dhuwur, ing ngendi ngontrol siklus tugas bisa nyuda stres termal lan ngluwihi umur piranti.
② Daya Output lan Kontrol Intensitas Optik
Siklus tugas sing luwih dhuwur ngasilake output optik rata-rata sing luwih gedhe, dene siklus tugas sing luwih murah nyuda daya rata-rata. Nyetel siklus tugas ngidini nyetel energi output tanpa ngganti arus drive puncak.
③ Respon Sistem lan Modulasi Sinyal
Ing komunikasi optik lan sistem LiDAR, siklus tugas langsung mengaruhi wektu respon lan skema modulasi. Contone, ing laser pulsed kiro-kiro, nyetel siklus tugas tengen mbenakake deteksi sinyal gema, nambah loro akurasi pangukuran lan frekuensi.
3. Contoh Aplikasi Siklus Tugas
① LiDAR (Deteksi lan Ranging Laser)
Ing modul laser kiro-kiro 1535nm, konfigurasi pulsa sing kurang tugas-tugas, dhuwur-puncak biasane digunakake kanggo njamin deteksi jarak adoh lan safety mripat. Siklus tugas asring dikontrol antarane 0,1% lan 1%, ngimbangi daya puncak sing dhuwur kanthi operasi sing aman lan adhem.
② Laser Medis
Ing aplikasi kaya perawatan dermatologis utawa operasi laser, siklus tugas sing beda nyebabake efek termal lan asil terapeutik sing beda. Siklus tugas sing dhuwur nyebabake pemanasan sing terus-terusan, dene siklus tugas sing sithik ndhukung ablasi pulsa cepet.
③ Pangolahan Bahan Industri
Ing laser menehi tandha lan welding, siklus tugas mengaruhi carane energi wis setor menyang bahan. Nyetel siklus tugas minangka kunci kanggo ngontrol kedalaman engraving lan penetrasi welding.
4. Kepiye Cara Milih Siklus Tugas sing Tengen?
Siklus tugas optimal gumantung ing aplikasi tartamtu lan karakteristik laser:
①Siklus Tugas Kurang (<10%)
Becik kanggo dhuwur-puncak, short-pulse aplikasi kaya ranging utawa tliti menehi tandha.
②Siklus Tugas Sedheng (10%–50%)
Cocog kanggo sistem laser pulsed ambalan dhuwur.
③Siklus Tugas Dhuwur (>50%)
Nyedhak operasi gelombang kontinu (CW), digunakake ing aplikasi kaya pompa optik lan komunikasi.
Faktor liyane sing kudu ditimbang kalebu kemampuan boros termal, kinerja sirkuit driver, lan stabilitas termal laser.
5. Kesimpulan
Sanajan cilik, siklus tugas minangka parameter desain kunci ing sistem laser semikonduktor. Iki mengaruhi ora mung output kinerja nanging uga stabilitas jangka panjang lan linuwih sistem. Ing pangembangan lan aplikasi laser ing mangsa ngarep, kontrol sing tepat lan panggunaan siklus tugas sing fleksibel bakal dadi penting kanggo ningkatake efisiensi sistem lan nggawe inovasi.
Yen sampeyan duwe pitakon liyane babagan desain utawa aplikasi parameter laser, hubungi utawa tinggalake komentar. Kita kene kanggo mbantu!
Posting wektu: Jul-09-2025