Parámetros importantes de caracterización do rendemento do sistema láser

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

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

Diferenza entre as diferentes lonxitudes de onda do láser:

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

A lonxitude de onda do láser verde é xeralmente duns 532 nm (utilízase principalmente no campo da medición de distancia por láser, etc.);

A lonxitude de onda do láser azul xeralmente está entre 400 nm e 500 nm (utilízase principalmente para cirurxía láser);

Láser UV entre 350 nm e 400 nm (utilízase principalmente en biomedicina);

O láser infravermello é o máis especial. Segundo o rango de lonxitudes de onda e o campo de aplicación, a lonxitude de onda do láser infravermello xeralmente está situada no rango de 700 nm a 1 mm. A banda infravermella pódese dividir en tres subbandas: infravermello próximo (NIR), infravermello medio (MIR) e infravermello afastado (FIR). O rango de lonxitudes de onda do infravermello próximo é duns 750 nm a 1400 nm, e úsase amplamente na comunicación por fibra óptica, na imaxe biomédica e nos equipos de visión nocturna por infravermellos.

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

potencia do láserúsase para describir a potencia óptica de saída 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 adoitan producir máis calor residual.

A maioría dos feixes láser teñen un perfil de feixe gaussiano, polo que a irradiancia e o fluxo son maiores 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 dos feixes gaussianos, teñen un perfil de irradiancia constante en toda a sección transversal do feixe láser e un rápido descenso na intensidade. Polo tanto, os láseres de punta plana non teñen irradiancia máxima. A potencia máxima dun feixe gaussiano é o dobre que a dun 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 tarda 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 de pulsos) describe o número de pulsos emitidos por segundo, é dicir, o recíproco do espazado entre pulsos da secuencia temporal. A taxa de repetición é inversamente proporcional á enerxía do pulso e 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 pódese modificar. Unha maior taxa de repetición resulta nun 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 feixes láser xeralmente se consideran colimantes, sempre conteñen unha certa cantidade de diverxencia, que describe o grao no que o feixe diverxe nunha distancia crecente desde a 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 de distancia do sistema láser, a diverxencia convértese nun problema particularmente importante.

6. Tamaño do punto (unidade: μm)

O tamaño do punto do feixe láser enfocado 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 particularmente finas. As lentes asféricas úsanse a miúdo en lugar das lentes esféricas tradicionais para reducir as aberracións esféricas e producir un tamaño de punto focal máis pequeno.

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

A distancia de funcionamento dun sistema láser defínese normalmente como a distancia física desde o elemento óptico final (normalmente unha lente de enfoque) ata o obxecto ou superficie na que se enfoca o láser. Certas aplicacións, como os láseres médicos, adoitan buscar minimizar a distancia de funcionamento, mentres que outras, como a teledetección, adoitan ter como obxectivo maximizar o seu rango de distancia de funcionamento.