Parámetros básicos dosistema láser
En numerosos campos de aplicación como o procesamento de materiais, a cirurxía láser e a teledetección, aínda que existen moitos tipos de sistemas láser, adoitan compartir algúns parámetros básicos comúns. O establecemento dun sistema unificado de terminoloxía de parámetros pode axudar a evitar confusións na expresión e permitir que os usuarios seleccionen e configuren sistemas e compoñentes láser con maior precisión, satisfacendo así as necesidades de escenarios específicos.
Parámetros básicos
Lonxitude de onda (unidades comúns: nm a μm)
A lonxitude de onda reflicte as características de frecuencia das ondas de luz emitidas por un láser no espazo. Os diferentes escenarios de aplicación teñen diferentes requisitos para as lonxitudes de onda: no procesamento de materiais, a taxa de absorción dos materiais para lonxitudes de onda específicas varía, o que afectará o efecto do procesamento. Nas aplicacións de teledetección, existen diferenzas na absorción e interferencia de diferentes lonxitudes de onda pola atmosfera. Nas aplicacións médicas, a absorción de láseres por persoas de diferentes cores de pel tamén varía dependendo da lonxitude de onda. Debido ao punto enfocado máis pequeno, os láseres de lonxitude de onda máis curta edispositivos ópticos láserteñen unha vantaxe á hora de crear características pequenas e precisas, xerando moi pouco quecemento periférico. Non obstante, en comparación cos láseres con lonxitudes de onda máis longas, adoitan ser máis caros e máis propensos a danos.
2. Potencia e enerxía (unidades comúns: W ou J)
A potencia do láser mídese normalmente en vatios (W) e utilízase para medir a saída dos láseres continuos ou a potencia media dos láseres pulsados. Para os láseres pulsados, a enerxía dun só pulso é directamente proporcional á potencia media e inversamente proporcional á frecuencia de repetición, sendo a unidade o joule (J). Canto maior sexa a potencia ou a enerxía, maior adoita ser o custo do láser, maior será o requisito de disipación de calor e a dificultade de manter unha boa calidade do feixe tamén aumenta en consecuencia.
Enerxía do pulso = taxa media de repetición da potencia Enerxía do pulso = taxa media de repetición da potencia
3. Duración do pulso (unidades comúns: de fs a ms)
A duración dun pulso láser, tamén coñecida como ancho de pulso, defínese xeralmente como o tempo que tarda enláserpotencia aumente ata a metade do seu pico (FWHM) (Figura 1). O ancho de pulso dos láseres ultrarrápidos é extremadamente curto, e normalmente oscila entre picosegundos (10⁻¹² segundos) e attosegundos (10⁻¹⁸ segundos).
4. Frecuencia de repetición (unidades comúns: Hz a MHz)
A taxa de repetición dunláser pulsado(é dicir, a frecuencia de repetición do pulso) describe o número de pulsos emitidos por segundo, é dicir, o recíproco do espazado dos pulsos de temporización (Figura 1). Como se mencionou anteriormente, a taxa de repetición é inversamente proporcional á enerxía do pulso e directamente proporcional á potencia media. Aínda que a taxa de repetición adoita depender do medio de ganancia do láser, en moitos casos, a taxa de repetición pode variar. Canto maior sexa a taxa de repetición, máis curto será o tempo de relaxación térmica da superficie do elemento óptico do láser e do punto focal final, o que permite que o material se quente máis rápido.
5. Lonxitude de coherencia (unidades comúns: mm a cm)
Os láseres teñen coherencia, o que significa que existe unha relación fixa entre os valores de fase do campo eléctrico en diferentes momentos ou posicións. Isto débese a que os láseres se xeran por emisión estimulada, que é diferente da maioría dos outros tipos de fontes de luz. Durante todo o proceso de propagación, a coherencia debilítase gradualmente e a lonxitude de coherencia do láser define a distancia á que a súa coherencia temporal mantén unha determinada masa.
6. Polarización
A polarización define a dirección do campo eléctrico das ondas de luz, que é sempre perpendicular á dirección de propagación. Na maioría dos casos, os láseres están polarizados linealmente, o que significa que o campo eléctrico emitido sempre apunta na mesma dirección. A luz non polarizada xera campos eléctricos que apuntan en moitas direccións diferentes. O grao de polarización adoita expresarse como a relación entre a potencia óptica de dous estados de polarización ortogonais, como 100:1 ou 500:1.
Data de publicación: 02-09-2025