Parametrii de bază aisistem laser
În numeroase domenii de aplicare, cum ar fi prelucrarea materialelor, chirurgia cu laser și teledetecția, deși există multe tipuri de sisteme laser, acestea au adesea în comun anumiți parametri de bază. Stabilirea unui sistem unificat de terminologie a parametrilor poate ajuta la evitarea confuziilor în exprimare și poate permite utilizatorilor să selecteze și să configureze sistemele și componentele laser mai precis, satisfăcând astfel nevoile scenariilor specifice.
Parametri de bază
Lungime de undă (unități comune: nm până la μm)
Lungimea de undă reflectă caracteristicile de frecvență ale undelor luminoase emise de un laser în spațiu. Diferite scenarii de aplicare au cerințe diferite pentru lungimi de undă: În prelucrarea materialelor, rata de absorbție a materialelor pentru anumite lungimi de undă variază, ceea ce va afecta efectul procesării. În aplicațiile de teledetecție, există diferențe în ceea ce privește absorbția și interferența diferitelor lungimi de undă de către atmosferă. În aplicațiile medicale, absorbția laserelor de către persoane cu diferite culori ale pielii variază, de asemenea, în funcție de lungimea de undă. Datorită punctului focalizat mai mic, laserele cu lungimi de undă mai scurte și...dispozitive optice cu laserau avantajul de a crea caracteristici mici și precise, generând foarte puțină încălzire periferică. Cu toate acestea, în comparație cu laserele cu lungimi de undă mai mari, acestea sunt de obicei mai scumpe și mai predispuse la deteriorare.
2. Putere și energie (Unități comune: W sau J)
Puterea laserului se măsoară de obicei în wați (W) și este utilizată pentru a măsura puterea laserelor continue sau puterea medie a laserelor pulsate. Pentru laserele pulsate, energia unui singur impuls este direct proporțională cu puterea medie și invers proporțională cu frecvența de repetiție, unitatea fiind joule (J). Cu cât puterea sau energia este mai mare, cu atât costul laserului este de obicei mai mare, cu atât este mai mare necesarul de disipare a căldurii, iar dificultatea de a menține o calitate bună a fasciculului crește, de asemenea, în mod corespunzător.
Energia impulsurilor = rata medie de repetiție a puterii Energia impulsurilor = rata medie de repetiție a puterii
3. Durata impulsului (unități comune: fs până la ms)
Durata unui impuls laser, cunoscută și sub denumirea de lățime a impulsului, este în general definită ca timpul necesar pentru calaserputerea să crească la jumătate din vârful său (FWHM) (Figura 1). Lățimea impulsului laserelor ultrarapide este extrem de scurtă, variind de obicei de la picosecunde (10⁻¹² secunde) la atosecunde (10⁻¹⁸ secunde).
4. Rata de repetiție (unități comune: Hz până la MHz)
Rata de repetiție a unuilaser pulsat(adică frecvența de repetiție a impulsurilor) descrie numărul de impulsuri emise pe secundă, adică reciproca spațierii impulsurilor de temporizare (Figura 1). Așa cum am menționat anterior, rata de repetiție este invers proporțională cu energia impulsurilor și direct proporțională cu puterea medie. Deși rata de repetiție depinde de obicei de mediul cu amplificare laser, în multe cazuri, rata de repetiție poate varia. Cu cât rata de repetiție este mai mare, cu atât este mai scurt timpul de relaxare termică a suprafeței elementului optic laser și a punctului focalizat final, permițând astfel materialului să se încălzească mai repede.
5. Lungimea de coerență (unități comune: mm până la cm)
Laserele au coerență, ceea ce înseamnă că există o relație fixă între valorile de fază ale câmpului electric la diferite momente sau poziții. Acest lucru se datorează faptului că laserele sunt generate prin emisie stimulată, ceea ce este diferit de majoritatea celorlalte tipuri de surse de lumină. Pe parcursul întregului proces de propagare, coerența slăbește treptat, iar lungimea de coerență a laserului definește distanța la care coerența sa temporală menține o anumită masă.
6. Polarizare
Polarizarea definește direcția câmpului electric al undelor luminoase, care este întotdeauna perpendiculară pe direcția de propagare. În majoritatea cazurilor, laserele sunt polarizate liniar, ceea ce înseamnă că câmpul electric emis indică întotdeauna aceeași direcție. Lumina nepolarizată generează câmpuri electrice care indică în multe direcții diferite. Gradul de polarizare este de obicei exprimat ca raportul dintre puterea optică a două stări de polarizare ortogonale, cum ar fi 100:1 sau 500:1.
Data publicării: 02 septembrie 2025