Основни параметри ласерског система

Основни параметриласерски систем

У бројним областима примене као што су обрада материјала, ласерска хирургија и даљинска детекција, иако постоји много врста ласерских система, они често деле неке заједничке основне параметре. Успостављање јединственог система терминологије параметара може помоћи у избегавању забуне у изражавању и омогућити корисницима да прецизније бирају и конфигуришу ласерске системе и компоненте, чиме се задовољавају потребе специфичних сценарија.

Основни параметри

Таласна дужина (уобичајене јединице: nm до μm)

Таласна дужина одражава фреквентне карактеристике светлосних таласа које емитује ласер у свемиру. Различити сценарији примене имају различите захтеве за таласне дужине: У обради материјала, брзина апсорпције материјала за одређене таласне дужине варира, што ће утицати на ефекат обраде. У применама даљинског очитавања, постоје разлике у апсорпцији и интерференцији различитих таласних дужина од стране атмосфере. У медицинским применама, апсорпција ласера ​​код људи различитих боја коже такође варира у зависности од таласне дужине. Због мање фокусиране тачке, ласери краће таласне дужине иласерски оптички уређајиимају предност у стварању малих и прецизних карактеристика, генеришући врло мало периферног загревања. Међутим, у поређењу са ласерима са дужим таласним дужинама, они су обично скупљи и склонији оштећењима.

2. Снага и енергија (Уобичајене јединице: W или J)

Снага ласера ​​се обично мери у ватима (W) и користи се за мерење излаза континуираних ласера ​​или просечне снаге импулсних ласера. Код импулсних ласера, енергија једног импулса је директно пропорционална просечној снази и обрнуто пропорционална фреквенцији понављања, при чему је јединица џул (J). Што је снага или енергија већа, то је обично већа цена ласера, већи је захтев за дисипацијом топлоте, а тешкоћа одржавања доброг квалитета снопа се такође сходно томе повећава.

Енергија импулса = просечна фреквенција понављања снаге Енергија импулса = просечна фреквенција понављања снаге

3. Трајање импулса (уобичајене јединице: fs до ms)

Трајање ласерског импулса, такође познато као ширина импулса, генерално се дефинише као време потребно даласерснага да порасте до половине свог врха (FWHM) (слика 1). Ширина импулса ултрабрзих ласера ​​је изузетно кратка, обично у распону од пикосекунди (10⁻¹² секунди) до аттосекунди (10⁻¹8 секунди).

4. Брзина понављања (уобичајене јединице: Hz до MHz)

Брзина понављањапулсирајући ласер(тј. фреквенција понављања импулса) описује број импулса емитованих у секунди, односно реципрочну вредност размака између временских импулса (слика 1). Као што је раније поменуто, фреквенција понављања је обрнуто пропорционална енергији импулса и директно пропорционална просечној снази. Иако фреквенција понављања обично зависи од медијума за појачање ласера, у многим случајевима, фреквенција понављања може да варира. Што је већа фреквенција понављања, то је краће време термичке релаксације површине ласерског оптичког елемента и коначне фокусиране тачке, што омогућава брже загревање материјала.

5. Кохерентна дужина (уобичајене јединице: мм до цм)

Ласери имају кохерентност, што значи да постоји фиксни однос између фазних вредности електричног поља у различитим временима или положајима. То је зато што се ласери генеришу стимулисаном емисијом, што се разликује од већине других врста извора светлости. Током целог процеса простирања, кохерентност постепено слаби, а кохерентна дужина ласера ​​дефинише растојање на којем његова временска кохерентност одржава одређену масу.

6. Поларизација

Поларизација дефинише смер електричног поља светлосних таласа, који је увек нормалан на смер простирања. У већини случајева, ласери су линеарно поларизовани, што значи да емитовано електрично поље увек показује у истом смеру. Неполаризована светлост генерише електрична поља усмерена у много различитих праваца. Степен поларизације се обично изражава као однос оптичке снаге два ортогонална поларизациона стања, као што је 100:1 или 500:1.