פרמטרים לאפיון ביצועים חשובים של מערכת לייזר

1. אורך גל (יחידה: ננומטר עד מיקרומטר)

האורך גל לייזרמייצג את אורך הגל של הגל האלקטרומגנטי שנשא על ידי הלייזר. בהשוואה לסוגים אחרים של אור, תכונה חשובה שללייזרהוא שהוא מונוכרומטי, מה שאומר שאורך הגל שלו טהור מאוד ויש לו רק תדר מוגדר היטב.

ההבדל בין אורכי גל שונים של לייזר:

אורך הגל של לייזר אדום הוא בדרך כלל בין 630 ננומטר -680 ננומטר, והאור הנפלט הוא אדום, והוא גם הלייזר הנפוץ ביותר (משמש בעיקר בשדה של אור האכלה רפואי וכו ');

אורך הגל של לייזר ירוק הוא בדרך כלל בערך 532 ננומטר, (משמש בעיקר בתחום טווח הלייזר וכו ');

אורך גל לייזר כחול הוא בדרך כלל בין 400nm-500nm (משמש בעיקר לניתוח לייזר);

לייזר UV בין 350nm-400nm (משמש בעיקר בביו-רפואה);

לייזר אינפרא אדום הוא המיוחד ביותר, על פי טווח אורך הגל ושדה היישום, אורך גל לייזר אינפרא אדום ממוקם בדרך כלל בטווח של 700 ננומטר -1 מ"מ. ניתן לחלק עוד יותר את הלהקה האינפרא אדום לשלוש רצועות משנה: ליד אינפרא אדום (NIR), אינפרא אדום אמצעי (miR) ואינפרא אדום רחוק (FIR). טווח אורך הגל הקרוב לאינפרא אדום הוא בערך 750nm-1400nm, הנמצא בשימוש נרחב בתקשורת סיבים אופטיים, הדמיה ביו-רפואית וציוד ראיית לילה אינפרא אדום.

2. כוח ואנרגיה (יחידה: w או j)

כוח לייזרמשמש לתיאור תפוקת הכוח האופטית של לייזר גל רציף (CW) או את הכוח הממוצע של לייזר פועם. בנוסף, לייזרים פועמים מאופיינים בכך שאנרגיית הדופק שלהם פרופורציונלית לכוח הממוצע ויחסים הפוכים לשיעור החזרת הדופק, ולייזרים בעלי כוח ואנרגיה גבוהים יותר מייצרים בדרך כלל יותר חום פסולת.

לרוב קרני הלייזר יש פרופיל קרן גאוסית, כך שההקרנות והשטף הם שניהם הגבוהים ביותר בציר האופטי של הלייזר ומורדות ככל שהסטייה מהציר האופטי עולה. לייזרים אחרים יש פרופילי קרן שטוחים, שבניגוד לקורות גאוסיות, יש פרופיל קרינה מתמיד על פני חתך הרוחב של קרן הלייזר וירידה מהירה בעוצמה. לכן, לייזרים שטוחים אין קרנות שיא. כוח השיא של קרן גאוסית הוא כפול מזה של קרן שטוחה עם אותו כוח ממוצע.

3. משך הדופק (יחידה: FS ל- MS)

משך דופק הלייזר (כלומר רוחב הדופק) הוא הזמן שלוקח לייזר להגיע למחצית מהכוח האופטי המרבי (FWHM).

 

4. שיעור חזרה (יחידה: Hz ל- MHz)

שיעור החזרה של אלייזר פועם(כלומר, שיעור החזרת הדופק) מתאר את מספר הפולסים הנפלטים בשנייה, כלומר ההדדי של מרווח הדופק של רצף הזמן. שיעור החזרה הוא פרופורציונלי הפוך לאנרגיית הדופק ויחס לכוח הממוצע. למרות ששיעור החזרה תלוי בדרך כלל במדיום רווח הלייזר, במקרים רבים, ניתן לשנות את שיעור החזרה. קצב חזרה גבוה יותר מביא לזמן הרפיה תרמי קצר יותר למשטח ולמוקד הסופי של האלמנט האופטי של הלייזר, מה שמוביל בתורו לחימום מהיר יותר של החומר.

5. סטייה (יחידה טיפוסית: MRAD)

אף על פי שבדרך כלל נחשבים קורות לייזר כמתנגשות, הן תמיד מכילות כמות מסוימת של סטייה, המתארת ​​עד כמה הקורה מתרחשת על מרחק הולך וגדל מהמותניים של קרן הלייזר כתוצאה מהפרעה. ביישומים עם מרחקי עבודה ארוכים, כמו מערכות LIDAR, בהן אובייקטים עשויים להיות מאות מטרים הרחק ממערכת הלייזר, סטייה הופכת לבעיה חשובה במיוחד.

6. גודל נקודה (יחידה: מיקרומטר)

גודל הספוט של קרן הלייזר הממוקדת מתאר את קוטר הקורה בנקודת המוקד של מערכת העדשות המתמקדת. ביישומים רבים, כמו עיבוד חומרים וניתוחים רפואיים, המטרה היא למזער את גודל הספוט. זה ממקסם את צפיפות הכוח ומאפשר יצירת תכונות עדינות במיוחד. לעיתים קרובות משתמשים בעדשות אשפה במקום עדשות כדוריות מסורתיות כדי להפחית את הסטייה הכדורית ולייצר גודל מוקד קטן יותר.

7. מרחק עבודה (יחידה: מיקרומטר עד m)

מרחק ההפעלה של מערכת לייזר מוגדר בדרך כלל כמרחק הפיזי מהאלמנט האופטי הסופי (בדרך כלל עדשת מיקוד) לאובייקט או למשטח בו מתמקד הלייזר. יישומים מסוימים, כמו לייזרים רפואיים, מבקשים בדרך כלל למזער את מרחק הפעולה, בעוד שאחרים, כמו חישה מרחוק, שואפים בדרך כלל למקסם את טווח מרחקי ההפעלה שלהם.