Važni parametri karakterizacije performansi laserskog sustava

1. valna duljina (jedinica: nm do µm)

Alaserska valna duljinapredstavlja valnu duljinu elektromagnetskog vala koji nosi laser. U usporedbi s drugim vrstama svjetlosti, važna značajkalaserje da je jednobojna, što znači da je njegova valna duljina vrlo čista i da ima samo jednu dobro definiranu frekvenciju.

Razlika između različitih valnih duljina lasera:

Valna duljina crvenog lasera općenito je između 630Nm-680Nm, a svjetlost emitirana je crvena, a ujedno je i najčešći laser (uglavnom se koristi u polju medicinskog svjetla za hranjenje itd.);

Valna duljina zelenog lasera općenito je oko 532nm (uglavnom se koristi u polju laserskog raspona itd.);

Plava laserska valna duljina uglavnom je između 400Nm-500Nm (uglavnom se koristi za lasersku operaciju);

UV laser između 350Nm-400Nm (uglavnom se koristi u biomedicini);

Infracrveni laser je najposebniji, prema rasponu valnih duljina i polja za primjenu, infracrvena laserska valna duljina uglavnom se nalazi u rasponu od 700Nm-1 mm. Infracrveni pojas može se dalje podijeliti u tri podpojava: blizu infracrvenog (NIR), srednjeg infracrvenog (miR) i dalekog infracrvenog (FIR). Raspon valne duljine blizu infracrvene valne duljine iznosi oko 750Nm-1400Nm, koji se široko koristi u komunikaciji s optičkim vlaknima, biomedicinskom snimanju i infracrvenom opremi za noćni vid.

2. Snaga i energija (jedinica: W ili J)

Laserska snagakoristi se za opisivanje optičke snage lasera kontinuiranog vala (CW) ili prosječne snage pulsiranog lasera. Osim toga, pulsirane lasere karakterizira činjenica da je njihova energija impulsa proporcionalna prosječnoj snazi ​​i obrnuto proporcionalna brzini ponavljanja pulsa, a laseri s većom snagom i energijom obično stvaraju više otpadne topline.

Većina laserskih greda ima Gaussov profil snopa, tako da su zračenje i tok najviši na optičkoj osi lasera i smanjuju se kako se odstupanje od optičke osi povećava. Ostali laseri imaju profile snopa s ravnim vrhom koji, za razliku od Gaussovih greda, imaju konstantni profil zračenja preko presjeka laserskog snopa i brzi pad intenziteta. Stoga laseri s ravnim vrhom nemaju vrhunsko zračenje. Vrhunska snaga Gaussove zrake dvostruko je veća od ravne zrake s istom prosječnom snagom.

3. Trajanje impulsa (jedinica: FS do MS)

Trajanje laserskog impulsa (tj. Širina impulsa) je vrijeme koje je potrebno da laser dosegne polovicu maksimalne optičke snage (FWHM).

 

4. stopa ponavljanja (jedinica: Hz do MHz)

Stopa ponavljanja apulsirani laser(tj. Brzina ponavljanja pulsa) opisuje broj impulsa koji se emitiraju u sekundi, odnosno recipročni razmak impulsa vremenske sekvence. Stopa ponavljanja obrnuto je proporcionalna energiji pulsa i proporcionalna prosječnoj snazi. Iako brzina ponavljanja obično ovisi o mediju lasera, u mnogim se slučajevima stopa ponavljanja može promijeniti. Veća brzina ponavljanja rezultira kraćim vremenom toplinskog opuštanja za površinu i konačnim fokusom laserskog optičkog elementa, što zauzvrat dovodi do bržeg zagrijavanja materijala.

5. Divergencija (tipična jedinica: MRAD)

Iako se laserski zrake općenito smatraju kolimacijskim, one uvijek sadrže određenu količinu odstupanja, što opisuje stupanj u kojem se greda razlikuje na sve većoj udaljenosti od struka laserske zrake zbog difrakcije. U aplikacijama s dugim radnim udaljenostima, kao što su LiDAR sustavi, gdje objekti mogu biti stotine metara od laserskog sustava, divergencija postaje posebno važan problem.

6. Veličina spota (jedinica: μm)

Veličina mjesta usredotočenog laserskog snopa opisuje promjer snopa na žarišnoj točki sustava fokusiranja leća. U mnogim aplikacijama, kao što su obrada materijala i medicinska kirurgija, cilj je minimizirati veličinu mjesta. To maksimizira gustoću snage i omogućava stvaranje posebno sitnozrnate značajke. Asferične leće često se koriste umjesto tradicionalnih sfernih leća za smanjenje sfernih aberacija i stvaranje manje veličine žarišta.

7. Radna udaljenost (jedinica: µm do m)

Radna udaljenost laserskog sustava obično se definira kao fizička udaljenost od konačnog optičkog elementa (obično fokusiranog leće) do objekta ili površine na koju se laser usredotočuje. Određene aplikacije, poput medicinskih lasera, obično nastoje minimizirati radnu udaljenost, dok druge, poput daljinskog senziranja, obično imaju za cilj maksimiziranje njihovog radnog raspona udaljenosti.