Svarīgi lāzersistēmas darbības raksturojuma parametri

1. Viļņa garums (vienība: nm līdz μm)

Thelāzera viļņa garumsapzīmē lāzera pārnēsātā elektromagnētiskā viļņa viļņa garumu. Salīdzinot ar citiem gaismas veidiem, svarīga iezīmelāzersir tas, ka tas ir monohromatisks, kas nozīmē, ka tā viļņa garums ir ļoti tīrs un tam ir tikai viena precīzi noteikta frekvence.

Atšķirība starp dažādiem lāzera viļņa garumiem:

Sarkanā lāzera viļņa garums parasti ir no 630 nm līdz 680 nm, un izstarotā gaisma ir sarkana, un tas ir arī visizplatītākais lāzers (galvenokārt izmanto medicīniskās barošanas gaismas jomā utt.);

Zaļā lāzera viļņa garums parasti ir aptuveni 532 nm (galvenokārt izmanto lāzera diapazona noteikšanas jomā utt.);

Zilā lāzera viļņa garums parasti ir no 400 nm līdz 500 nm (galvenokārt izmanto lāzerķirurģijai);

UV lāzers starp 350nm-400nm (galvenokārt izmanto biomedicīnā);

Infrasarkanais lāzers ir visīpašākais, atkarībā no viļņa garuma diapazona un pielietojuma jomas, infrasarkanā lāzera viļņa garums parasti atrodas diapazonā no 700 nm līdz 1 mm. Infrasarkano staru joslu var iedalīt trīs apakšjoslās: tuvajā infrasarkanajā (NIR), vidējā infrasarkanajā (MIR) un tālajā infrasarkanajā (FIR). Tuvo infrasarkanā viļņa garuma diapazons ir aptuveni 750-1400 nm, ko plaši izmanto optiskās šķiedras sakaros, biomedicīnas attēlveidošanā un infrasarkanā nakts redzamības iekārtās.

2. Jauda un enerģija (vienība: W vai J)

Lāzera jaudalieto, lai aprakstītu nepārtraukta viļņa (CW) lāzera optisko jaudu vai impulsa lāzera vidējo jaudu. Turklāt impulsu lāzeriem ir raksturīgs tas, ka to impulsa enerģija ir proporcionāla vidējai jaudai un apgriezti proporcionāla impulsa atkārtošanās ātrumam, un lāzeri ar lielāku jaudu un enerģiju parasti rada vairāk siltuma pārpalikuma.

Lielākajai daļai lāzera staru ir Gausa staru profils, tāpēc izstarojums un plūsma ir visaugstākie uz lāzera optiskās ass un samazinās, palielinoties novirzei no optiskās ass. Citiem lāzeriem ir plakani staru profili, kuriem atšķirībā no Gausa stariem ir nemainīgs starojuma profils visā lāzera stara šķērsgriezumā un strauja intensitātes samazināšanās. Tāpēc plakanajiem lāzeriem nav maksimālā izstarojuma. Gausa staru kūļa maksimālā jauda ir divas reizes lielāka par plakanu staru kūli ar tādu pašu vidējo jaudu.

3. Impulsa ilgums (vienība: fs līdz ms)

Lāzera impulsa ilgums (ti, impulsa platums) ir laiks, kas nepieciešams, lai lāzers sasniegtu pusi no maksimālās optiskās jaudas (FWHM).

 

4. Atkārtošanās ātrums (vienība: no Hz līdz MHz)

A atkārtošanās biežumsimpulsa lāzers(ti, impulsu atkārtošanās biežums) apraksta izstaroto impulsu skaitu sekundē, tas ir, laika secības impulsu atstatuma apgriezto vērtību. Atkārtošanās biežums ir apgriezti proporcionāls impulsa enerģijai un proporcionāls vidējai jaudai. Lai gan atkārtošanās ātrums parasti ir atkarīgs no lāzera pastiprinājuma vides, daudzos gadījumos atkārtošanās ātrumu var mainīt. Lielāks atkārtošanās ātrums nodrošina īsāku termiskās relaksācijas laiku lāzera optiskā elementa virsmai un galīgajam fokusam, kas savukārt noved pie ātrākas materiāla uzsildīšanas.

5. Atšķirība (tipiskā vienība: mrad)

Lai gan lāzera starus parasti uzskata par kolimējošiem, tie vienmēr satur zināmu novirzi, kas raksturo pakāpi, kādā difrakcijas dēļ stars novirzās pieaugošā attālumā no lāzera stara vidukļa. Lietojumprogrammās ar lieliem darba attālumiem, piemēram, liDAR sistēmām, kur objekti var atrasties simtiem metru attālumā no lāzera sistēmas, atšķirības kļūst par īpaši svarīgu problēmu.

6. Plankuma izmērs (vienība: μm)

Fokusētā lāzera stara vietas izmērs raksturo stara diametru fokusēšanas lēcu sistēmas fokusa punktā. Daudzās lietojumprogrammās, piemēram, materiālu apstrādē un medicīniskajā ķirurģijā, mērķis ir samazināt vietas izmēru. Tas palielina jaudas blīvumu un ļauj izveidot īpaši smalkas īpašības. Asfēriskās lēcas bieži izmanto tradicionālo sfērisko lēcu vietā, lai samazinātu sfēriskās aberācijas un radītu mazāku fokusa vietas izmēru.

7. Darba attālums (vienība: μm līdz m)

Lāzera sistēmas darbības attālums parasti tiek definēts kā fiziskais attālums no gala optiskā elementa (parasti fokusēšanas lēcas) līdz objektam vai virsmai, uz kuru lāzers fokusējas. Dažas lietojumprogrammas, piemēram, medicīnas lāzeri, parasti cenšas samazināt darbības attālumu, savukārt citas, piemēram, attālās uzrādes, parasti cenšas palielināt darbības attāluma diapazonu.