Svarīgi lāzera sistēmas veiktspējas raksturojuma parametri

1. Viļņa garums (vienība: no nm līdz μm)

Thelāzera viļņa garumsapzīmē lāzera pārnestā elektromagnētiskā viļņa viļņa garumu. Salīdzinot ar citiem gaismas veidiem, svarīga lāzera iezīme irlāzersir tā, ka tā ir monohromatisks, kas nozīmē, ka tās viļņa garums ir ļoti tīrs un tai ir tikai viena precīzi definēta frekvence.

Atšķirība starp dažādiem lāzera viļņu 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 tiek izmantots medicīniskās barošanas gaismas u. c. jomā);

Zaļā lāzera viļņa garums parasti ir aptuveni 532 nm (galvenokārt izmanto lāzera diapazona mērīšanai u. c.);

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

UV lāzers no 350 nm līdz 400 nm (galvenokārt izmanto biomedicīnā);

Infrasarkanais lāzers ir visizcilākais atkarībā no viļņu garuma diapazona un pielietojuma jomas, infrasarkanā lāzera viļņa garums parasti atrodas diapazonā no 700 nm līdz 1 mm. Infrasarkano staru joslu var tālāk iedalīt trīs apakšjoslās: tuvajā infrasarkanajā (NIR), vidējā infrasarkanajā (MIR) un tālajā infrasarkanajā (FIR). Tuvā infrasarkanā viļņa garuma diapazons ir aptuveni no 750 nm līdz 1400 nm, un to plaši izmanto optisko šķiedru sakaros, biomedicīniskajā attēlveidošanā un infrasarkanās nakts redzamības iekārtās.

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

Lāzera jaudatiek izmantots, lai aprakstītu nepārtrauktas darbības (CW) lāzera optisko jaudu vai impulsa lāzera vidējo jaudu. Turklāt impulsa lāzeriem raksturīgs fakts, 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 zudumu.

Lielākajai daļai lāzera staru ir Gausa stara profils, tāpēc gan apstarojums, gan plūsma ir visaugstākā uz lāzera optiskās ass un samazinās, palielinoties novirzei no optiskās ass. Citiem lāzeriem ir stara profili ar plakanu virsmu, kuriem, atšķirībā no Gausa stariem, ir nemainīgs apstarojuma profils visā lāzera stara šķērsgriezumā un strauja intensitātes samazināšanās. Tāpēc lāzeriem ar plakanu virsmu nav maksimālā apstarojuma. Gausa stara maksimālā jauda ir divreiz lielāka nekā staram ar plakanu virsmu ar tādu pašu vidējo jaudu.

3. Impulsa ilgums (vienība: no fs līdz ms)

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

 

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

Atkārtošanās biežumsimpulsa lāzers(t. i., impulsa atkārtošanās ātrums) apraksta sekundē izstaroto impulsu skaitu, tas ir, laika secības impulsu atstatuma apgriezto vērtību. Atkārtošanās ātrums 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. Augstāks atkārtošanās ātrums rada īsāku termiskās relaksācijas laiku lāzera optiskā elementa virsmai un galīgajam fokusam, kas savukārt noved pie ātrākas materiāla uzkaršanas.

5. Diverģence (tipiska mērvienība: mrad)

Lai gan lāzera starus parasti uzskata par kolimējošiem, tiem vienmēr ir zināma diverģence, kas apraksta to, cik lielā mērā stars difrakcijas dēļ novirzās, palielinoties attālumam no lāzera stara vidusdaļas. Lietojumos ar lieliem darba attālumiem, piemēram, liDAR sistēmās, kur objekti var atrasties simtiem metru attālumā no lāzera sistēmas, diverģence kļūst par īpaši svarīgu problēmu.

6. Plankuma izmērs (vienība: μm)

Fokusētā lāzera stara punkta izmērs raksturo stara diametru fokusēšanas lēcas sistēmas fokusa punktā. Daudzos pielietojumos, piemēram, materiālu apstrādē un medicīniskajā ķirurģijā, mērķis ir samazināt punkta izmēru. Tas palielina jaudas blīvumu un ļauj radīt īpaši smalkgraudainas iezīmes. Asfēriskas lēcas bieži tiek izmantotas tradicionālo sfērisko lēcu vietā, lai samazinātu sfēriskās aberācijas un radītu mazāku fokusa punkta izmēru.

7. Darba attālums (vienība: no μm līdz m)

Lāzera sistēmas darbības attālums parasti tiek definēts kā fiziskais attālums no pēdējā optiskā elementa (parasti fokusēšanas lēcas) līdz objektam vai virsmai, uz kuru lāzers fokusējas. Dažos pielietojumos, piemēram, medicīniskajos lāzeros, parasti tiek mēģināts samazināt darbības attālumu, savukārt citos, piemēram, tālizpētē, parasti tiek mēģināts palielināt darbības attāluma diapazonu.