Laserjärjestelmän tärkeät suorituskykyä kuvaavat parametrit

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 hyvin puhdas ja sillä on vain yksi hyvin määritelty taajuus.

Laser-säteilyn eri aallonpituuksien välinen ero:

Punaisen laserin aallonpituus on yleensä 630–680 nm, ja sen lähettämä valo on punaista. Se on myös yleisin laser (käytetään pääasiassa lääketieteellisen ruokintavalon alalla jne.);

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

Sinisen laserin aallonpituus on yleensä 400–500 nm (käytetään pääasiassa laserleikkauksissa);

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

Infrapunalaser on erikoisin aallonpituusalueen ja käyttöalueen mukaan. Infrapunalaserin aallonpituusalue on yleensä 700 nm - 1 mm. Infrapunakaista voidaan jakaa edelleen kolmeen osakaistaan: lähi-infrapuna (NIR), keski-infrapuna (MIR) ja kaukoinfrapuna (FIR). Lähi-infrapunan aallonpituusalue on noin 750 nm - 1400 nm, ja sitä käytetään laajalti optisessa kuituviestinnässä, biolääketieteellisessä kuvantamisessa ja infrapunayönäkölaitteissa.

2. Teho ja energia (yksikkö: W tai J)

Lasertehokäytetään 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 toistonopeuteen, ja suuremman tehon ja energian laserit tuottavat yleensä enemmän hukkalämpöä.

Useimmilla lasersäteillä on Gaussinen sädeprofiili, joten sekä säteilyvoimakkuus että vuo ovat suurimmat laserin optisella akselilla ja pienenevät optisen akselin poikkeaman kasvaessa. Toisilla lasereilla on tasapäinen sädeprofiili, jolla, toisin kuin Gaussisilla säteillä, on vakio säteilyvoimakkuusprofiili lasersäteen poikkileikkauksessa ja nopea intensiteetin lasku. Siksi tasapäinen lasereilla ei ole huippusäteilyvoimakkuutta. Gaussisen säteen huipputeho on kaksinkertainen saman keskitehoisen tasapäinen säteen huipputehoon verrattuna.

3. Pulssin kesto (yksikkö: fs - ms)

Laserpulssin kesto (eli pulssinleveys) on aika, joka laserin optisen tehon (FWHM) saavuttamiseen kuluu.

 

4. Toistotaajuus (yksikkö: Hz - MHz)

Toistumisnopeuspulssilaser(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 laserin vahvistusväliaineesta, monissa tapauksissa toistonopeutta voidaan muuttaa. Suurempi toistotaajuus johtaa lyhyempään lämpörelaksaatioaikaan laserin optisen elementin pinnalla ja lopullisessa polttopisteessä, mikä puolestaan ​​johtaa materiaalin nopeampaan lämpenemiseen.

5. Divergenssi (tyypillinen yksikkö: mrad)

Vaikka lasersäteitä pidetään yleensä kollimoivina, niissä on aina tietty määrä divergenssia, joka kuvaa sitä, kuinka paljon säde hajaantuu diffraktion vuoksi lasersäteen vyötäröltä kasvavalla etäisyydellä. Sovelluksissa, joissa työskentelyetäisyydet ovat pitkiä, kuten liDAR-järjestelmissä, joissa kohteet voivat olla satojen metrien päässä laserjärjestelmästä, divergenssistä tulee erityisen merkittävä ongelma.

6. Pisteen koko (yksikkö: μm)

Fokusoidun 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 hienojakoisten ominaisuuksien luomisen. Asfäärisiä linssejä käytetään usein perinteisten pallomaisten linssien sijaan pallopoikkeamien vähentämiseksi ja pienemmän polttopisteen koon aikaansaamiseksi.

7. Työskentelyetäisyys (yksikkö: μm - m)

Laserjärjestelmän toimintaetäisyys määritellään yleensä fyysisenä etäisyytenä viimeisestä optisesta elementistä (yleensä tarkennuslinssistä) kohteeseen tai pintaan, johon laser tarkentaa. Tietyissä sovelluksissa, kuten lääketieteellisissä lasereissa, pyritään tyypillisesti minimoimaan toimintaetäisyys, kun taas toisissa, kuten kaukokartoituksessa, pyritään tyypillisesti maksimoimaan toimintaetäisyysalue.