Важливі характеристики характеристик лазерної системи

1. Довжина хвилі (одиниця: нм до мкм)

Theдовжина хвилі лазерапозначає довжину хвилі електромагнітної хвилі, що переноситься лазером. У порівнянні з іншими видами світла, важлива особливістьлазерполягає в тому, що він монохроматичний, що означає, що його довжина хвилі дуже чиста і має лише одну чітко визначену частоту.

Різниця між різними довжинами хвиль лазера:

Довжина хвилі червоного лазера, як правило, становить від 630 нм до 680 нм, а випромінюване світло червоне, і це також найпоширеніший лазер (в основному використовується в галузі медичного світла для живлення тощо);

Довжина хвилі зеленого лазера зазвичай становить близько 532 нм (в основному використовується в області лазерного визначення дальності тощо);

Довжина хвилі синього лазера зазвичай становить 400-500 нм (в основному використовується для лазерної хірургії);

УФ-лазер між 350-400 нм (в основному використовується в біомедицині);

Інфрачервоний лазер є найбільш особливим, відповідно до діапазону довжин хвиль і сфери застосування, довжина хвилі інфрачервоного лазера зазвичай знаходиться в діапазоні 700 нм-1 мм. Інфрачервоний діапазон можна далі розділити на три піддіапазони: ближній інфрачервоний (NIR), середній інфрачервоний (MIR) і далекий інфрачервоний (FIR). Близький інфрачервоний діапазон довжин хвиль становить близько 750-1400 нм, який широко використовується в оптично-волоконному зв’язку, біомедичному зображенні та інфрачервоному обладнанні нічного бачення.

2. Потужність та енергія (одиниця: Вт або Дж)

Потужність лазеравикористовується для опису вихідної оптичної потужності лазера безперервної хвилі (CW) або середньої потужності імпульсного лазера. Крім того, імпульсні лазери характеризуються тим, що їхня енергія імпульсу пропорційна середній потужності та обернено пропорційна частоті повторення імпульсу, а лазери з більшою потужністю та енергією зазвичай виробляють більше відпрацьованого тепла.

Більшість лазерних променів мають гауссів профіль променя, тому опромінення та потік є найвищими на оптичній осі лазера та зменшуються зі збільшенням відхилення від оптичної осі. Інші лазери мають профілі променя з плоскою вершиною, які, на відміну від пучків Гауса, мають постійний профіль випромінювання в поперечному перерізі лазерного променя та швидке зниження інтенсивності. Тому лазери з плоским верхом не мають пікового випромінювання. Пікова потужність пучка Гаусса вдвічі більша, ніж у пучка з плоскою вершиною з такою ж середньою потужністю.

3. Тривалість імпульсу (одиниця: фс до мс)

Тривалість лазерного імпульсу (тобто ширина імпульсу) — це час, за який лазер досягає половини максимальної оптичної потужності (FWHM).

 

4. Частота повторення (одиниці: Гц до МГц)

Частота повторення aімпульсний лазер(тобто частота повторення імпульсів) описує кількість імпульсів, що випромінюються за секунду, тобто величину, зворотну інтервалу між імпульсами в часовій послідовності. Частота повторення обернено пропорційна енергії імпульсу і пропорційна середній потужності. Хоча частота повторення зазвичай залежить від середовища посилення лазера, у багатьох випадках частоту повторення можна змінити. Більш висока частота повторення призводить до меншого часу теплової релаксації для поверхні та кінцевого фокусу лазерного оптичного елемента, що, у свою чергу, призводить до швидшого нагрівання матеріалу.

5. Дивергенція (типова одиниця: мрад)

Хоча лазерні промені зазвичай вважаються колімуючими, вони завжди містять певну розбіжність, яка описує ступінь, до якої промінь розходиться на зростаючій відстані від талії лазерного променя внаслідок дифракції. У додатках із великою робочою відстанню, таких як системи liDAR, де об’єкти можуть перебувати на відстані сотень метрів від лазерної системи, розбіжність стає особливо важливою проблемою.

6. Розмір плями (одиниця: мкм)

Розмір плями сфокусованого лазерного променя описує діаметр променя в фокальній точці системи фокусуючих лінз. У багатьох сферах застосування, таких як обробка матеріалів і медична хірургія, метою є мінімізація розміру плями. Це максимізує щільність потужності та дозволяє створювати особливо дрібні характеристики. Асферичні лінзи часто використовуються замість традиційних сферичних лінз, щоб зменшити сферичні аберації та створити менший розмір фокусної плями.

7. Робоча відстань (одиниця: мкм до м)

Робоча відстань лазерної системи зазвичай визначається як фізична відстань від кінцевого оптичного елемента (як правило, фокусуючої лінзи) до об’єкта або поверхні, на яку фокусується лазер. Деякі програми, такі як медичні лазери, зазвичай прагнуть мінімізувати робочу відстань, тоді як інші, такі як дистанційне зондування, зазвичай прагнуть максимізувати робочу відстань.