Асноўныя параметры лазернай сістэмы

Асноўныя параметрылазерная сістэма

У шматлікіх галінах прымянення, такіх як апрацоўка матэрыялаў, лазерная хірургія і дыстанцыйнае зандзіраванне, нягледзячы на ​​існуюць розныя тыпы лазерных сістэм, яны часта маюць некаторыя агульныя асноўныя параметры. Устанаўленне адзінай сістэмы тэрміналогіі параметраў можа дапамагчы пазбегнуць блытаніны ў выразах і дазволіць карыстальнікам больш дакладна выбіраць і канфігураваць лазерныя сістэмы і кампаненты, тым самым задавальняючы патрэбы канкрэтных сцэнарыяў.

Асноўныя параметры

Даўжыня хвалі (агульныя адзінкі: нм - мкм)

Даўжыня хвалі адлюстроўвае частотныя характарыстыкі светлавых хваль, якія выпраменьваюцца лазерам у космасе. Розныя сцэнарыі прымянення маюць розныя патрабаванні да даўжынь хваль: пры апрацоўцы матэрыялаў хуткасць паглынання матэрыяламі для пэўных даўжынь хваль адрозніваецца, што ўплывае на эфект апрацоўкі. У прымяненнях дыстанцыйнага зандзіравання існуюць адрозненні ў паглынанні і інтэрферэнцыі розных даўжынь хваль атмасферай. У медыцынскіх прымяненнях паглынанне лазераў людзьмі з розным колерам скуры таксама змяняецца ў залежнасці ад даўжыні хвалі. З-за меншай сфакусаванай плямы лазеры з больш кароткай даўжынёй хвалі ілазерныя аптычныя прыладымаюць перавагу ў стварэнні невялікіх і дакладных элементаў, генеруючы вельмі мала перыферыйнага нагрэву. Аднак у параўнанні з лазерамі з большай даўжынёй хвалі, яны звычайна даражэйшыя і больш схільныя да пашкоджанняў.

2. Магутнасць і энергія (агульныя адзінкі вымярэння: Вт або Дж)

Магутнасць лазера звычайна вымяраецца ў ватах (Вт) і выкарыстоўваецца для вымярэння выхадной магутнасці бесперапынных лазераў або сярэдняй магутнасці імпульсных лазераў. Для імпульсных лазераў энергія аднаго імпульсу прама прапарцыйная сярэдняй магутнасці і адваротна прапарцыйная частаце паўтарэння, прычым адзінкай вымярэння з'яўляецца джоўль (Дж). Чым вышэй магутнасць або энергія, тым звычайна вышэйшы кошт лазера, тым большыя патрабаванні да цеплааддачы, і адпаведна ўзрастае складанасць падтрымання добрай якасці прамяня.

Энергія імпульсу = сярэдняя частата паўтарэння магутнасці Энергія імпульсу = сярэдняя частата паўтарэння магутнасці

3. Працягласць імпульсу (агульныя адзінкі вымярэння: ад фс да мс)

Працягласць лазернага імпульсу, таксама вядомая як шырыня імпульсу, звычайна вызначаецца як час, неабходны длялазермагутнасць, каб павысіцца да паловы свайго піка (FWHM) (Малюнак 1). Працягласць імпульсу звышхуткіх лазераў надзвычай кароткая і звычайна вагаецца ад пікасекунд (10⁻¹² секунд) да атасекунд (10⁻¹⁸ секунд).

4. Частата паўтарэння (агульныя адзінкі вымярэння: Гц - МГц)

Частата паўтарэнняімпульсны лазер(г.зн. частата паўтарэння імпульсаў) апісвае колькасць імпульсаў, якія выпраменьваюцца ў секунду, гэта значыць адваротную велічыню інтэрвалу паміж сінхранізаванымі імпульсамі (малюнак 1). Як ужо згадвалася раней, частата паўтарэння адваротна прапарцыйная энергіі імпульсу і прама прапарцыйная сярэдняй магутнасці. Нягледзячы на ​​тое, што частата паўтарэння звычайна залежыць ад асяроддзя ўзмацнення лазера, у многіх выпадках частата паўтарэння можа змяняцца. Чым вышэй частата паўтарэння, тым карацейшы час цеплавой рэлаксацыі паверхні лазернага аптычнага элемента і канчатковай сфакусаванай плямы, што дазваляе матэрыялу хутчэй награвацца.

5. Даўжыня кагерэнтнасці (агульныя адзінкі вымярэння: мм - см)

Лазеры маюць кагерэнтнасць, што азначае, што існуе фіксаваная залежнасць паміж фазавымі значэннямі электрычнага поля ў розныя моманты часу або пазіцыі. Гэта звязана з тым, што лазеры генеруюцца шляхам вымушанага выпраменьвання, што адрозніваецца ад большасці іншых тыпаў крыніц святла. На працягу ўсяго працэсу распаўсюджвання кагерэнтнасць паступова слабее, і даўжыня кагерэнтнасці лазера вызначае адлегласць, на якой яго часовая кагерэнтнасць падтрымлівае пэўную масу.

6. Палярызацыя

Палярызацыя вызначае кірунак электрычнага поля светлавых хваль, які заўсёды перпендыкулярны кірунку распаўсюджвання. У большасці выпадкаў лазеры лінейна палярызаваныя, што азначае, што выпраменьванае электрычнае поле заўсёды накіравана ў адным кірунку. Непалярызаванае святло генеруе электрычныя палі, накіраваныя ў многіх розных напрамках. Ступень палярызацыі звычайна выражаецца як суадносіны аптычнай магутнасці двух артаганальных станаў палярызацыі, напрыклад, 100:1 або 500:1.