Laserjärjestelmän tärkeimmät suorituskyvyn karakterisointiparametrit

1. Aallonpituus (yksikkö: nm - μm)

Thelaserin aallonpituusedustaa laserin kuljettaman sähkömagneettisen aallon aallonpituutta. Verrattuna muihin valotyyppeihin, tärkeä ominaisuuslaseron, että se on monokromaattinen, mikä tarkoittaa, että sen aallonpituus on erittäin puhdas ja sillä on vain yksi hyvin määritelty taajuus.

Ero laserin eri aallonpituuksien välillä:

Punaisen laserin aallonpituus on yleensä välillä 630 nm - 680 nm, ja säteilevä valo on punainen, ja se on myös yleisin laser (käytetään pääasiassa lääketieteellisen syöttövalon alalla jne.);

Vihreän laserin aallonpituus on yleensä noin 532 nm (käytetään pääasiassa laseretäisyyden alalla jne.);

Sinisen laserin aallonpituus on yleensä välillä 400 nm - 500 nm (käytetään pääasiassa laserkirurgiaan);

UV-laser 350-400 nm (käytetään pääasiassa biolääketieteessä);

Infrapunalaser on erikoisin, aallonpituusalueen ja sovellusalueen mukaan infrapunalaserin aallonpituus sijaitsee yleensä välillä 700 nm-1 mm. Infrapunakaista voidaan jakaa edelleen kolmeen osakaistaan: lähi-infrapuna (NIR), keski-infrapuna (MIR) ja kauko-infrapuna (FIR). Lähi-infrapuna-aallonpituusalue on noin 750 nm-1400 nm, jota käytetään laajalti optisessa kuituviestinnässä, biolääketieteellisessä kuvantamisessa ja infrapuna-pimeänäkölaitteissa.

2. Teho ja energia (yksikkö: W tai J)

Laser tehokäytetään kuvaamaan jatkuvan aallon (CW) laserin optista tehoa tai pulssilaserin keskimääräistä tehoa. Lisäksi pulssilasereille on ominaista se, että niiden pulssienergia on verrannollinen keskimääräiseen tehoon ja kääntäen verrannollinen pulssin toistotiheyteen, ja suuremman tehon ja energian laserit tuottavat yleensä enemmän hukkalämpöä.

Useimmilla lasersäteillä on Gaussin sädeprofiili, joten säteilyvoimakkuus ja vuo ovat molemmat suurimmat laserin optisella akselilla ja pienenevät, kun poikkeama optisesta akselista kasvaa. Muilla lasereilla on litteät sädeprofiilit, joilla, toisin kuin Gauss-säteillä, on vakio säteilyprofiili lasersäteen poikkileikkauksella ja nopea intensiteetin lasku. Siksi litteillä lasereilla ei ole huippusäteilyä. Gaussin säteen huipputeho on kaksinkertainen verrattuna samalla keskiteholla olevan tasapäällisen säteen huipputeho.

3. Pulssin kesto (yksikkö: fs - ms)

Laserpulssin kesto (eli pulssin leveys) on aika, jonka laser saavuttaa puolet maksimaalisesta optisesta tehosta (FWHM).

 

4. Toistotaajuus (yksikkö: Hz - MHz)

A:n toistonopeuspulssi laser(eli pulssin toistotaajuus) kuvaa sekunnissa lähetettyjen pulssien lukumäärää eli aikasekvenssin pulssivälin käänteislukua. Toistotaajuus on kääntäen verrannollinen pulssin energiaan ja verrannollinen keskimääräiseen tehoon. Vaikka toistotaajuus yleensä riippuu laservahvistusväliaineesta, monissa tapauksissa toistotiheyttä voidaan muuttaa. Suurempi toistotaajuus johtaa lyhyempään lämpörelaksaatioon laseroptisen elementin pintaan ja lopulliseen fokusointiin, mikä puolestaan ​​johtaa materiaalin nopeampaan kuumenemiseen.

5. Ero (tyypillinen yksikkö: mrad)

Vaikka lasersäteitä pidetään yleisesti kollimoituvina, ne sisältävät aina tietyn määrän hajoamista, joka kuvaa sitä, missä määrin säde hajoaa kasvavalla etäisyydellä lasersäteen vyötäröltä diffraktion vuoksi. Pitkien työskentelyetäisyyksien sovelluksissa, kuten liDAR-järjestelmissä, joissa esineet voivat olla satojen metrien päässä laserjärjestelmästä, poikkeamisesta tulee erityisen tärkeä ongelma.

6. Pistekoko (yksikkö: μm)

Tarkennetun lasersäteen pistekoko kuvaa säteen halkaisijaa tarkennuslinssijärjestelmän polttopisteessä. Monissa sovelluksissa, kuten materiaalinkäsittelyssä ja lääketieteellisessä kirurgiassa, tavoitteena on minimoida pisteen koko. Tämä maksimoi tehotiheyden ja mahdollistaa erityisen hienorakeisten ominaisuuksien luomisen. Asfäärisiä linssejä käytetään usein perinteisten pallomaisten linssien sijaan vähentämään pallomaisia ​​poikkeamia ja tuottamaan pienemmän polttopisteen koon.

7. Työetäisyys (yksikkö: μm - m)

Laserjärjestelmän toimintaetäisyys määritellään yleensä fyysiseksi etäisyydeksi lopullisesta optisesta elementistä (yleensä tarkennuslinssistä) kohteeseen tai pintaan, johon laser tarkentaa. Tietyt sovellukset, kuten lääketieteelliset laserit, pyrkivät tyypillisesti minimoimaan toimintaetäisyyden, kun taas toiset, kuten kaukokartoitus, pyrkivät tyypillisesti maksimoimaan toimintaetäisyydensä.