سیمی کنڈکٹر لیزرز میں ڈیوٹی سائیکل کو سمجھنا: ایک چھوٹے پیرامیٹر کے پیچھے بڑا معنی

جدید آپٹو الیکٹرانک ٹیکنالوجی میں، سیمی کنڈکٹر لیزرز اپنی کمپیکٹ ساخت، اعلی کارکردگی، اور تیز ردعمل کے ساتھ نمایاں ہیں۔ وہ مواصلات، صحت کی دیکھ بھال، صنعتی پروسیسنگ، اور سینسنگ/رینجنگ جیسے شعبوں میں اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ تاہم، سیمی کنڈکٹر لیزرز کی کارکردگی پر بحث کرتے وقت، ایک بظاہر سادہ لیکن انتہائی اہم پیرامیٹر — ڈیوٹی سائیکل — کو اکثر نظر انداز کر دیا جاتا ہے۔ یہ مضمون سیمی کنڈکٹر لیزر سسٹمز میں ڈیوٹی سائیکل کے تصور، حساب، مضمرات، اور عملی اہمیت پر غور کرتا ہے۔

1. ڈیوٹی سائیکل کیا ہے؟

ڈیوٹی سائیکل ایک طول و عرض کا تناسب ہے جس کا استعمال اس وقت کے تناسب کو بیان کرنے کے لیے کیا جاتا ہے جو ایک لیزر کے دہرائے جانے والے سگنل کی ایک مدت کے اندر "آن" حالت میں ہوتا ہے۔ یہ عام طور پر فیصد کے طور پر ظاہر ہوتا ہے۔ فارمولا ہے: ڈیوٹی سائیکل = (پلس چوڑائی/نبض کا دورانیہ)×100%. مثال کے طور پر، اگر لیزر ہر 10 مائیکرو سیکنڈ میں 1 مائیکرو سیکنڈ پلس خارج کرتا ہے، تو ڈیوٹی سائیکل یہ ہے: (1 μs/10 μs)×100%=10%.

2. ڈیوٹی سائیکل کیوں اہم ہے؟

اگرچہ یہ صرف ایک تناسب ہے، ڈیوٹی سائیکل براہ راست لیزر کے تھرمل مینجمنٹ، عمر، آؤٹ پٹ پاور، اور مجموعی نظام کے ڈیزائن کو متاثر کرتا ہے۔ آئیے اس کی اہمیت کو توڑتے ہیں:

① تھرمل مینجمنٹ اور ڈیوائس لائف ٹائم

ہائی فریکوئنسی پلسڈ آپریشنز میں، کم ڈیوٹی سائیکل کا مطلب دالوں کے درمیان طویل "آف" اوقات ہوتا ہے، جو لیزر کو ٹھنڈا کرنے میں مدد کرتا ہے۔ یہ خاص طور پر ہائی پاور ایپلی کیشنز میں فائدہ مند ہے، جہاں ڈیوٹی سائیکل کو کنٹرول کرنا تھرمل تناؤ کو کم کر سکتا ہے اور ڈیوائس کی زندگی کو بڑھا سکتا ہے۔

② آؤٹ پٹ پاور اور آپٹیکل انٹینسٹی کنٹرول

ایک اعلی ڈیوٹی سائیکل کے نتیجے میں زیادہ اوسط آپٹیکل آؤٹ پٹ ہوتا ہے، جبکہ کم ڈیوٹی سائیکل اوسط طاقت کو کم کرتا ہے۔ ڈیوٹی سائیکل کو ایڈجسٹ کرنا چوٹی ڈرائیو کرنٹ کو تبدیل کیے بغیر آؤٹ پٹ انرجی کو ٹھیک کرنے کی اجازت دیتا ہے۔

③ سسٹم ریسپانس اور سگنل ماڈیولیشن

آپٹیکل کمیونیکیشن اور LiDAR سسٹمز میں، ڈیوٹی سائیکل ردعمل کے وقت اور ماڈیولیشن اسکیموں کو براہ راست متاثر کرتا ہے۔ مثال کے طور پر، پلسڈ لیزر رینج میں، صحیح ڈیوٹی سائیکل ترتیب دینے سے ایکو سگنل کا پتہ لگانے میں بہتری آتی ہے، جس سے پیمائش کی درستگی اور تعدد دونوں میں اضافہ ہوتا ہے۔

3. ڈیوٹی سائیکل کی درخواست کی مثالیں۔

① LiDAR (لیزر کا پتہ لگانا اور رینجنگ)

1535nm لیزر رینج ماڈیولز میں، ایک کم ڈیوٹی سائیکل، ہائی-پیک پلس کنفیگریشن کو عام طور پر طویل فاصلے تک پتہ لگانے اور آنکھوں کی حفاظت دونوں کو یقینی بنانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ ڈیوٹی سائیکلوں کو اکثر 0.1% اور 1% کے درمیان کنٹرول کیا جاتا ہے، جو محفوظ، ٹھنڈے آپریشن کے ساتھ اعلیٰ چوٹی کی طاقت کو متوازن کرتے ہیں۔

② میڈیکل لیزرز

ڈرمیٹولوجیکل علاج یا لیزر سرجری جیسی ایپلی کیشنز میں، مختلف ڈیوٹی سائیکلوں کے نتیجے میں مختلف تھرمل اثرات اور علاج کے نتائج برآمد ہوتے ہیں۔ ایک ہائی ڈیوٹی سائیکل مسلسل حرارت کا سبب بنتا ہے، جبکہ کم ڈیوٹی سائیکل فوری طور پر سپندوں کو ختم کرنے کی حمایت کرتا ہے۔

③ صنعتی مواد کی پروسیسنگ

لیزر مارکنگ اور ویلڈنگ میں، ڈیوٹی سائیکل اس بات پر اثر انداز ہوتا ہے کہ مواد میں توانائی کیسے جمع ہوتی ہے۔ ڈیوٹی سائیکل کو ایڈجسٹ کرنا کندہ کاری کی گہرائی اور ویلڈنگ کی رسائی کو کنٹرول کرنے کی کلید ہے۔

4. صحیح ڈیوٹی سائیکل کا انتخاب کیسے کریں؟

زیادہ سے زیادہ ڈیوٹی سائیکل مخصوص ایپلی کیشن اور لیزر کی خصوصیات پر منحصر ہے:

①کم ڈیوٹی سائیکل (<10%)

اونچی چوٹی، شارٹ پلس ایپلی کیشنز جیسے رینجنگ یا درست مارکنگ کے لیے مثالی۔

②میڈیم ڈیوٹی سائیکل (10%–50%)

ہائی ریپیٹیشن پلسڈ لیزر سسٹمز کے لیے موزوں ہے۔

③ہائی ڈیوٹی سائیکل (>50%)

آپٹیکل پمپنگ اور کمیونیکیشن جیسی ایپلی کیشنز میں استعمال ہونے والے مسلسل لہر (CW) آپریشن کے قریب پہنچنا۔

غور کرنے والے دیگر عوامل میں تھرمل ڈسپیپشن کی صلاحیت، ڈرائیور سرکٹ کی کارکردگی، اور لیزر کا تھرمل استحکام شامل ہے۔

5. نتیجہ

اگرچہ چھوٹا ہے، ڈیوٹی سائیکل سیمی کنڈکٹر لیزر سسٹمز میں ایک کلیدی ڈیزائن پیرامیٹر ہے۔ یہ نہ صرف کارکردگی کی پیداوار کو متاثر کرتا ہے بلکہ نظام کے طویل مدتی استحکام اور وشوسنییتا کو بھی متاثر کرتا ہے۔ مستقبل میں لیزر ڈیولپمنٹ اور ایپلی کیشن میں، ڈیوٹی سائیکل کا درست کنٹرول اور لچکدار استعمال سسٹم کی کارکردگی کو بڑھانے اور جدت کو فعال کرنے کے لیے اہم ہوگا۔

اگر آپ کے پاس لیزر پیرامیٹر ڈیزائن یا ایپلیکیشنز کے بارے میں مزید سوالات ہیں تو بلا جھجھک رابطہ کریں یا کوئی تبصرہ کریں۔ ہم مدد کے لیے حاضر ہیں!