Belangrijke prestatiekarakteriseringsparameters vanlasersysteem
1. Golflengte (eenheid: nm tot μm)
Delaser golflengtevertegenwoordigt de golflengte van de elektromagnetische golf die door de laser wordt gedragen. Vergeleken met andere soorten licht is dit een belangrijk kenmerk vanlaseris dat het monochromatisch is, wat betekent dat de golflengte zeer zuiver is en slechts één goed gedefinieerde frequentie heeft.
Het verschil tussen verschillende golflengten van laser:
De golflengte van rode laser ligt over het algemeen tussen 630 nm en 680 nm, en het uitgestraalde licht is rood, en het is ook de meest voorkomende laser (voornamelijk gebruikt op het gebied van medisch voedingslicht, enz.);
De golflengte van groene laser is over het algemeen ongeveer 532 nm (voornamelijk gebruikt op het gebied van laserbereik, enz.);
De golflengte van de blauwe laser ligt over het algemeen tussen 400 nm en 500 nm (voornamelijk gebruikt voor laserchirurgie);
UV-laser tussen 350 nm-400 nm (voornamelijk gebruikt in de biogeneeskunde);
Infraroodlaser is de meest bijzondere, afhankelijk van het golflengtebereik en het toepassingsgebied. De golflengte van de infraroodlaser ligt over het algemeen in het bereik van 700 nm-1 mm. De infraroodband kan verder worden onderverdeeld in drie subbanden: nabij-infrarood (NIR), midden-infrarood (MIR) en ver-infrarood (FIR). Het nabij-infrarode golflengtebereik bedraagt ongeveer 750 nm-1400 nm, dat veel wordt gebruikt in optische vezelcommunicatie, biomedische beeldvorming en infrarood nachtzichtapparatuur.
2. Vermogen en energie (eenheid: W of J)
Laserkrachtwordt gebruikt om het optische uitgangsvermogen van een continue golflaser (CW) of het gemiddelde vermogen van een gepulseerde laser te beschrijven. Bovendien worden gepulseerde lasers gekenmerkt door het feit dat hun pulsenergie evenredig is met het gemiddelde vermogen en omgekeerd evenredig met de herhalingssnelheid van de puls, en lasers met een hoger vermogen en meer energie produceren gewoonlijk meer afvalwarmte.
De meeste laserstralen hebben een Gauss-straalprofiel, dus de instraling en de flux zijn beide het hoogst op de optische as van de laser en nemen af naarmate de afwijking van de optische as toeneemt. Andere lasers hebben bundelprofielen met een afgeplatte bovenkant die, in tegenstelling tot Gaussiaanse bundels, een constant stralingsprofiel hebben over de dwarsdoorsnede van de laserbundel en een snelle afname in intensiteit. Daarom hebben flat-top lasers geen piekbestraling. Het piekvermogen van een Gaussische balk is twee keer zo groot als dat van een balk met een afgeplatte bovenkant en hetzelfde gemiddelde vermogen.
3. Pulsduur (eenheid: fs tot ms)
De laserpulsduur (dwz pulsbreedte) is de tijd die de laser nodig heeft om de helft van het maximale optische vermogen (FWHM) te bereiken.
4. Herhalingsfrequentie (eenheid: Hz tot MHz)
De herhalingsfrequentie van agepulseerde laser(dwz de pulsherhalingsfrequentie) beschrijft het aantal pulsen dat per seconde wordt uitgezonden, dat wil zeggen het omgekeerde van de tijdreekspulsafstand. De herhalingssnelheid is omgekeerd evenredig met de pulsenergie en evenredig met het gemiddelde vermogen. Hoewel de herhalingssnelheid gewoonlijk afhangt van het laserversterkingsmedium, kan de herhalingssnelheid in veel gevallen worden gewijzigd. Een hogere herhalingssnelheid resulteert in een kortere thermische relaxatietijd voor het oppervlak en de uiteindelijke focus van het optische laserelement, wat op zijn beurt leidt tot een snellere verwarming van het materiaal.
5. Divergentie (typische eenheid: mrad)
Hoewel laserbundels over het algemeen als collimerend worden beschouwd, bevatten ze altijd een zekere mate van divergentie, die de mate beschrijft waarin de bundel als gevolg van diffractie over een toenemende afstand vanaf de taille van de laserbundel divergeert. In toepassingen met lange werkafstanden, zoals liDAR-systemen, waarbij objecten zich op honderden meters afstand van het lasersysteem kunnen bevinden, wordt divergentie een bijzonder belangrijk probleem.
6. Vlekgrootte (eenheid: μm)
De vlekgrootte van de gefocusseerde laserstraal beschrijft de straaldiameter op het brandpunt van het focusserende lenssysteem. Bij veel toepassingen, zoals materiaalverwerking en medische chirurgie, is het doel de vlekgrootte te minimaliseren. Dit maximaliseert de vermogensdichtheid en maakt het mogelijk bijzonder fijnkorrelige kenmerken te creëren. Asferische lenzen worden vaak gebruikt in plaats van traditionele sferische lenzen om sferische aberraties te verminderen en een kleinere brandpuntsgrootte te produceren.
7. Werkafstand (eenheid: μm tot m)
De werkafstand van een lasersysteem wordt gewoonlijk gedefinieerd als de fysieke afstand van het uiteindelijke optische element (meestal een focusseerlens) tot het object of oppervlak waarop de laser scherpstelt. Bepaalde toepassingen, zoals medische lasers, proberen doorgaans de werkafstand te minimaliseren, terwijl andere, zoals teledetectie, doorgaans gericht zijn op het maximaliseren van het bereik van de werkafstand.
Posttijd: 11 juni 2024