Важные параметры, характеризующие рабочие характеристики лазерной системы.

1. Длина волны (единица измерения: нм – мкм)

Ондлина волны лазераобозначает длину волны электромагнитной волны, распространяемой лазером. По сравнению с другими типами света, важной особенностью являетсялазерДело в том, что оно монохроматическое, а это значит, что его длина волны очень чистая и имеет только одну четко определенную частоту.

Разница между разными длинами волн лазера:

Длина волны красного лазера обычно находится в диапазоне 630–680 нм, излучаемый свет имеет красный цвет, и это также наиболее распространенный тип лазера (в основном используется в области медицинского освещения для кормления и т. д.);

Длина волны зеленого лазера обычно составляет около 532 нм (в основном используется в области лазерной локации и т. д.);

Длина волны синего лазера обычно составляет от 400 до 500 нм (в основном используется в лазерной хирургии);

Ультрафиолетовый лазер с длиной волны 350–400 нм (в основном используется в биомедицине);

Инфракрасные лазеры являются наиболее специфичными, в зависимости от диапазона длин волн и области применения. Длина волны инфракрасных лазеров обычно находится в диапазоне 700 нм – 1 мм. Инфракрасный диапазон может быть дополнительно разделен на три поддиапазона: ближний инфракрасный (БИК), средний инфракрасный (СИК) и дальний инфракрасный (ДИК). Диапазон длин волн ближнего инфракрасного излучения составляет примерно 750 нм – 1400 нм, и он широко используется в волоконно-оптической связи, биомедицинской визуализации и инфракрасном оборудовании ночного видения.

2. Мощность и энергия (единица измерения: Вт или Дж)

лазерная мощностьЭтот термин используется для описания оптической мощности, вырабатываемой лазером непрерывного излучения (CW), или средней мощности импульсного лазера. Кроме того, импульсные лазеры характеризуются тем, что энергия их импульса пропорциональна средней мощности и обратно пропорциональна частоте повторения импульсов, а лазеры с большей мощностью и энергией обычно выделяют больше тепла.

Большинство лазерных лучей имеют гауссову форму, поэтому интенсивность и поток излучения максимальны на оптической оси лазера и уменьшаются по мере увеличения отклонения от оптической оси. Другие лазеры имеют плоскую форму пучка, которая, в отличие от гауссовых лучей, имеет постоянный профиль интенсивности по всему поперечному сечению лазерного луча и быстрое снижение интенсивности. Поэтому у лазеров с плоской формой пучка отсутствует пиковая интенсивность. Пиковая мощность гауссова пучка вдвое выше, чем у пучка с плоской формой пучка при той же средней мощности.

3. Длительность импульса (единица измерения: фемтосекунды в миллисекунды)

Длительность лазерного импульса (т.е. ширина импульса) — это время, за которое лазер достигает половины максимальной оптической мощности (FWHM).

 

4. Частота повторения (единица измерения: Гц в МГц)

Частота повторенияимпульсный лазерЧастота повторения импульсов (т.е., частота повторения импульсов) описывает количество импульсов, излучаемых в секунду, то есть величину, обратную временному интервалу между импульсами. Частота повторения обратно пропорциональна энергии импульса и пропорциональна средней мощности. Хотя частота повторения обычно зависит от среды усиления лазера, во многих случаях ее можно изменить. Более высокая частота повторения приводит к сокращению времени тепловой релаксации для поверхности и конечного фокуса оптического элемента лазера, что, в свою очередь, приводит к более быстрому нагреву материала.

5. Дивергенция (типичная единица измерения: мрад)

Хотя лазерные лучи обычно считаются коллимирующими, они всегда содержат определенную степень расходимости, которая описывает степень расхождения луча на возрастающем расстоянии от его перетяжки из-за дифракции. В приложениях с большими рабочими расстояниями, таких как системы лидара, где объекты могут находиться на расстоянии сотен метров от лазерной системы, расходимость становится особенно важной проблемой.

6. Размер пятна (единица измерения: мкм)

Размер пятна сфокусированного лазерного луча описывает диаметр луча в фокусной точке системы фокусирующих линз. Во многих областях применения, таких как обработка материалов и медицинская хирургия, цель состоит в минимизации размера пятна. Это максимизирует плотность мощности и позволяет создавать особенно мелкие детали. Асферические линзы часто используются вместо традиционных сферических линз для уменьшения сферических аберраций и получения меньшего размера фокусного пятна.

7. Рабочее расстояние (единица измерения: мкм – м)

Рабочее расстояние лазерной системы обычно определяется как физическое расстояние от конечного оптического элемента (обычно фокусирующей линзы) до объекта или поверхности, на которой фокусируется лазер. В некоторых областях применения, например, в медицинских лазерах, обычно стремятся минимизировать рабочее расстояние, в то время как в других, например, в дистанционном зондировании, обычно стремятся максимизировать диапазон рабочего расстояния.