Parámetros de caracterización de rendemento importantes do sistema láser

1. Lonxitude de onda (unidade: nm a μm)

Olonxitude de onda láserrepresenta a lonxitude de onda da onda electromagnética transportada polo láser. En comparación con outros tipos de luz, unha característica importante deláseré que é monocromático, o que significa que a súa lonxitude de onda é moi pura e só ten unha frecuencia ben definida.

A diferenza entre diferentes lonxitudes de onda do láser:

A lonxitude de onda do láser vermello está xeralmente entre 630nm-680nm, e a luz emitida é vermella, e tamén é o láser máis común (usado principalmente no campo da luz de alimentación médica, etc.);

A lonxitude de onda do láser verde é xeralmente aproximadamente 532 nm (usada principalmente no campo do rango láser, etc.);

A lonxitude de onda do láser azul está xeralmente entre os 400 nm-500 nm (usada principalmente para a cirurxía láser);

Láser UV entre 350nm-400nm (usado principalmente na biomedicina);

O láser infravermello é o máis especial, segundo o rango de lonxitude de onda e o campo de aplicación, a lonxitude de onda do láser infravermello está xeralmente situada no rango de 700 nm-1mm. A banda de infravermellos pódese dividir en tres sub-bandas: preto de infravermellos (NIR), infravermello medio (miR) e infravermello afastado (FIR). O rango de lonxitude de onda de infravermello próximo é de aproximadamente 750NM-1400NM, que se usa amplamente na comunicación de fibras ópticas, na imaxe biomédica e nos equipos de visión nocturna infravermella.

2. Potencia e enerxía (unidade: W ou J)

Poder láserúsase para describir a potencia óptica dun láser de onda continua (CW) ou a potencia media dun láser pulsado. Ademais, os láseres pulsados ​​caracterízanse polo feito de que a súa enerxía de pulso é proporcional á potencia media e inversamente proporcional á taxa de repetición do pulso, e os láseres con maior potencia e enerxía normalmente producen máis calor dos residuos.

A maioría das vigas láser teñen un perfil de feixe gaussiano, polo que a irradiación e o fluxo son máis altos no eixe óptico do láser e diminúen a medida que aumenta a desviación do eixe óptico. Outros láseres teñen perfís de feixe de punta plana que, a diferenza das vigas gaussianas, teñen un perfil de irradiación constante na sección transversal do feixe láser e un rápido descenso de intensidade. Polo tanto, os láseres planos non teñen irradiación máxima. O poder máximo dun feixe gaussiano é o dobre que un feixe de punta plana coa mesma potencia media.

3. Duración do pulso (unidade: FS a MS)

A duración do pulso láser (é dicir, o ancho do pulso) é o tempo que leva o láser en alcanzar a metade da potencia óptica máxima (FWHM).

 

4. Taxa de repetición (unidade: Hz a MHz)

A taxa de repetición dunLáser pulsado(é dicir, a taxa de repetición do pulso) describe o número de pulsos emitidos por segundo, é dicir, o espacio recíproco da secuencia de secuencia de tempo. A taxa de repetición é inversamente proporcional á enerxía do pulso e proporcional á potencia media. Aínda que a taxa de repetición normalmente depende do medio de ganancia láser, en moitos casos, a taxa de repetición pódese cambiar. Unha maior taxa de repetición orixina un tempo de relaxación térmica máis curto para a superficie e o foco final do elemento óptico láser, o que á súa vez leva a un quecemento máis rápido do material.

5. Diverxencia (unidade típica: mrad)

Aínda que os raios láser xeralmente se pensan como colimantes, sempre conteñen unha certa diverxencia, que describe a medida en que o feixe diverxe sobre unha distancia crecente da cintura do feixe láser debido á difracción. En aplicacións con longas distancias de traballo, como os sistemas LIDAR, onde os obxectos poden estar a centos de metros do sistema láser, a diverxencia convértese nun problema especialmente importante.

6. Tamaño do punto (unidade: μm)

O tamaño da mancha do feixe láser centrado describe o diámetro do feixe no punto focal do sistema de lentes de enfoque. En moitas aplicacións, como o procesamento de materiais e a cirurxía médica, o obxectivo é minimizar o tamaño do punto. Isto maximiza a densidade de potencia e permite a creación de características especialmente finas. As lentes asféricas úsanse a miúdo en vez de lentes esféricas tradicionais para reducir as aberracións esféricas e producir un tamaño focal máis pequeno.

7. Distancia de traballo (unidade: μm a m)

A distancia de funcionamento dun sistema láser normalmente defínese como a distancia física do elemento óptico final (normalmente unha lente de enfoque) ao obxecto ou superficie no que se centra o láser. Algunhas aplicacións, como os láseres médicos, normalmente buscan minimizar a distancia de funcionamento, mentres que outras, como a teledetección, normalmente teñen como obxectivo maximizar o seu rango de distancia de funcionamento.