Pomembni parametri karakterizacije uspešnosti laserskega sistema

1. valovna dolžina (enota: nm do μm)

TheLaserska valovna dolžinapredstavlja valovno dolžino elektromagnetnega vala, ki ga nosi laser. V primerjavi z drugimi vrstami svetlobe je pomembna značilnostlaserje, da je enobarvna, kar pomeni, da je njena valovna dolžina zelo čista in ima le eno dobro definirano frekvenco.

Razlika med različnimi valovnimi dolžinami laserja:

Valovna dolžina rdečega laserja je na splošno med 630nm-680nm, oddaja svetlobe pa je rdeča, prav tako pa je najpogostejši laser (večinoma se uporablja na področju medicinske luči itd.);

Valovna dolžina zelenega laserja je na splošno približno 532 nm (v glavnem se uporablja na področju laserskega obsega itd.);

Modra laserska valovna dolžina je na splošno med 400Nm-500Nm (večinoma se uporablja za lasersko operacijo);

UV laser med 350Nm-400NM (v glavnem se uporablja v biomedicini);

Infrardeči laser je najbolj poseben, glede na območje valovne dolžine in aplikacijsko polje je infrardeča laserska valovna dolžina na splošno nameščena v območju 700Nm-1mm. Infrardeči pas lahko dodatno razdelimo na tri podsote: blizu infrardečega (NIR), srednje infrardeče (miR) in daleč infrardeče (FIR). Skoraj infrardeči razpon valovne dolžine je približno 750Nm-1400Nm, ki se pogosto uporablja pri komunikaciji z optičnimi vlakni, biomedicinskim slikanjem in infrardeči opremi nočnega vida.

2. Moč in energija (enota: W ali J)

Laserska močse uporablja za opisovanje optične moči laserja neprekinjenega vala (CW) ali povprečne moči impulznega laserja. Poleg tega je za impulzne laserje značilno dejstvo, da je njihova impulzna energija sorazmerna s povprečno močjo in obratno sorazmerna s hitrostjo ponavljanja impulza, laserji z večjo močjo in energijo pa običajno proizvajajo več odpadne toplote.

Večina laserskih žarkov ima Gaussov profil žarka, zato sta obsevanje in tok najvišji na optični osi laserja in se zmanjšata, ko se odstopanje od optične osi povečuje. Drugi laserji imajo profile s ploščatimi žarki, ki imajo za razliko od Gaussovih žarkov stalen profil obsevanja čez presek laserskega žarka in hiter upad intenzivnosti. Zato laserji z ravnim vrhom nimajo največjega obsevanja. Najvišja moč Gaussovega žarka je dvakrat večja od ravnega vrha z enako povprečno močjo.

3. Trajanje impulza (enota: FS do MS)

Lasersko trajanje impulza (tj. Širina impulza) je čas, ki ga potrebuje, da laser doseže polovico največje optične moči (FWHM).

 

4. stopnja ponovitve (enota: Hz do MHz)

Stopnja ponavljanja aimpulzni laser(tj. Hitrost ponavljanja impulza) opisuje število impulzov, ki se oddajajo na sekundo, to je vzajemnost razmika med impulzom časovnega zaporedja. Stopnja ponavljanja je obratno sorazmerna z energijo impulza in sorazmerna s povprečno močjo. Čeprav je stopnja ponavljanja običajno odvisna od laserskega dobička, je v mnogih primerih mogoče spremeniti stopnjo ponavljanja. Večja hitrost ponovitve povzroči krajši čas toplotne sprostitve za površino in končni poudarek laserskega optičnega elementa, kar posledično vodi do hitrejšega ogrevanja materiala.

5. Razhajanje (tipična enota: MRAD)

Čeprav se laserski žarki na splošno štejejo za kolimirajoče, vedno vsebujejo določeno količino razhajanja, ki opisuje, v kolikšni meri se žarek razlikuje v naraščajoči razdalji od pasu laserskega žarka zaradi difrakcije. V aplikacijah z dolgimi delovnimi razdaljami, kot so sistemi LiDAR, kjer so predmeti morda na stotine metrov stran od laserskega sistema, postane razhajanje še posebej pomemben problem.

6. Velikost točke (enota: μm)

Velikost točke osredotočenega laserskega žarka opisuje premer žarka na žariščni točki sistema fokusnih leč. V mnogih aplikacijah, kot sta obdelava materiala in medicinska operacija, je cilj zmanjšati velikost kraja. To poveča gostoto moči in omogoča ustvarjanje posebej drobnozrnatih funkcij. Asferične leče se pogosto uporabljajo namesto tradicionalnih sferičnih leč, da zmanjšajo sferične aberacije in ustvarijo manjšo velikost goriščne točke.

7. delovna razdalja (enota: μm do m)

Delovna razdalja laserskega sistema je običajno opredeljena kot fizična razdalja od končnega optičnega elementa (običajno fokusnega leče) do predmeta ali površine, na katero se osredotoča laser. Nekatere aplikacije, kot so medicinski laserji, si običajno prizadevajo zmanjšati delovno razdaljo, medtem ko si drugi, kot je daljinsko zaznavanje, običajno prizadevajo za povečanje njihovega območja delovne razdalje.