Parametri importanți de caracterizare a performanței sistemului laser

1. lungimea de undă (unitate: NM până la μm)

lungimea de undă laserReprezintă lungimea de undă a undei electromagnetice transportate de laser. În comparație cu alte tipuri de lumină, o caracteristică importantă alasereste că este monocromatic, ceea ce înseamnă că lungimea sa de undă este foarte pură și are o singură frecvență bine definită.

Diferența dintre diferite lungimi de undă ale laserului:

Lungimea de undă a laserului roșu este în general între 630NM-680NM, iar lumina emisă este roșie și este, de asemenea, cel mai frecvent laser (utilizat în principal în domeniul luminii medicale, etc.);

Lungimea de undă a laserului verde este în general de aproximativ 532 nm (utilizată în principal în câmpul cu laser, etc.);

Lungimea de undă laser albastră este în general între 400NM-500Nm (utilizată în principal pentru chirurgia cu laser);

Laser UV între 350nm-400nm (utilizat în principal în biomedicină);

Laserul cu infraroșu este cel mai special, în funcție de gama de lungimi de undă și câmpul de aplicare, lungimea de undă laser cu infraroșu este în general localizată în intervalul de 700nm-1mm. Banda cu infraroșu poate fi împărțită în continuare în trei sub-benzi: aproape infraroșu (NIR), infraroșu mediu (MIR) și FAR cu infraroșu (FIR). Gama de lungime de undă cu infraroșu aproape este de aproximativ 750NM-1400NM, care este utilizată pe scară largă în comunicarea cu fibre optice, imagini biomedicale și echipamente de viziune de noapte în infraroșu.

2. Putere și energie (unitate: W sau J)

Putere lasereste utilizat pentru a descrie puterea optică a unui laser cu undă continuă (CW) sau puterea medie a unui laser pulsat. În plus, laserele pulsate se caracterizează prin faptul că energia lor puls este proporțională cu puterea medie și invers proporțională cu rata de repetare a pulsului, iar laserele cu putere și energie mai mare produc de obicei mai multă căldură reziduală.

Majoritatea grinzilor laser au un profil de fascicul gaussian, astfel încât iradierea și fluxul sunt cele mai mari pe axa optică a laserului și scad pe măsură ce abaterea de la axa optică crește. Alte lasere au profiluri cu fascicul cu vârf plat, care, spre deosebire de grinzile gaussiene, au un profil de iradiere constant pe secțiunea transversală a fasciculului laser și o scădere rapidă a intensității. Prin urmare, laserele cu top plat nu au iradierea maximă. Puterea maximă a unui fascicul gaussian este de două ori mai mare decât a unui fascicul cu vârf plat, cu aceeași putere medie.

3. Durata pulsului (unitate: FS la MS)

Durata pulsului laser (adică lățimea pulsului) este timpul necesar pentru ca laserul să ajungă la jumătate din puterea optică maximă (FWHM).

 

4. Rata de repetare (unitate: Hz la MHZ)

Rata de repetare a unuilaser pulsat(adică rata de repetare a pulsului) descrie numărul de impulsuri emise pe secundă, adică reciprocul distanței de impulsuri ale secvenței de timp. Rata de repetare este invers proporțională cu energia pulsului și proporțională cu puterea medie. Deși rata de repetare depinde de obicei de mediul de câștig laser, în multe cazuri, rata de repetare poate fi modificată. O rată de repetare mai mare are ca rezultat un timp de relaxare termică mai scurt pentru suprafața și focalizarea finală a elementului optic laser, ceea ce la rândul său duce la încălzirea mai rapidă a materialului.

5. Divergență (unitate tipică: MRAD)

Deși fasciculele laser sunt, în general, considerate ca fiind colimative, ele conțin întotdeauna o anumită cantitate de divergență, ceea ce descrie măsura în care fasciculul se diverge pe o distanță crescândă de talia fasciculului laser din cauza difracției. În aplicațiile cu distanțe lungi de lucru, cum ar fi sistemele LIDAR, unde obiectele pot fi la sute de metri distanță de sistemul laser, divergența devine o problemă deosebit de importantă.

6. Mărimea spotului (unitate: μm)

Mărimea spotului a fasciculului laser focalizat descrie diametrul fasciculului în punctul focal al sistemului de lentile de focalizare. În multe aplicații, cum ar fi procesarea materialelor și chirurgia medicală, obiectivul este de a minimiza dimensiunea spotului. Acest lucru maximizează densitatea puterii și permite crearea unor caracteristici deosebit de fine. Lentilele asferice sunt adesea utilizate în loc de lentile sferice tradiționale pentru a reduce aberațiile sferice și pentru a produce o dimensiune focală mai mică.

7. Distanța de lucru (unitate: μm la M)

Distanța de funcționare a unui sistem laser este de obicei definită ca distanța fizică de la elementul optic final (de obicei, un obiectiv de focalizare) până la obiectul sau suprafața pe care se concentrează laserul. Anumite aplicații, cum ar fi laserele medicale, încearcă, de obicei, să minimizeze distanța de funcționare, în timp ce altele, cum ar fi teledetecția, urmăresc de obicei să -și maximizeze intervalul de distanță de funcționare.