Laser sistemaren errendimenduaren karakterizazio parametro garrantzitsuak

Errendimenduaren karakterizazio-parametro garrantzitsuaklaser sistema

 

1. Uhin-luzera (unitatea: nm-tik μm-ra)

Thelaser uhin-luzeralaserrak garraiatzen duen uhin elektromagnetikoaren uhin-luzera adierazten du. Beste argi mota batzuekin alderatuta, ezaugarri garrantzitsu batlaserramonokromatikoa dela da, hau da, bere uhin-luzera oso purua dela eta maiztasun ondo definitu bakarra duela.

Laser baten uhin-luzera desberdinen arteko aldea:

Laser gorriaren uhin-luzera, oro har, 630nm-680nm artekoa da, eta igorritako argia gorria da, eta laserrik ohikoena ere bada (batez ere elikadura medikoko argiaren arloan erabiltzen da, etab.);

Laser berdearen uhin-luzera, oro har, 532 nm ingurukoa da (batez ere laser bidezko distantzia neurtzeko arloan erabiltzen da, etab.);

Laser urdinaren uhin-luzera, oro har, 400nm-500nm artekoa da (batez ere laser kirurgiarako erabiltzen da);

350nm-400nm arteko UV laserra (batez ere biomedikuntzan erabiltzen da);

Laser infragorriak berezienak dira; uhin-luzera tartearen eta aplikazio-eremuaren arabera, laser infragorrien uhin-luzera 700nm-1mm tartean kokatzen da normalean. Infragorrien banda hiru azpi-bandatan bana daiteke: infragorri hurbila (NIR), infragorri ertaina (MIR) eta infragorri urruna (FIR). Infragorri hurbilaren uhin-luzera tartea 750nm-1400nm ingurukoa da, eta oso erabilia da zuntz optikozko komunikazioan, irudi biomedikoetan eta gaueko ikusmen infragorrien ekipoetan.

2. Potentzia eta energia (unitatea: W edo J)

Laser potentziauhin jarraituko (CW) laser baten potentzia optikoa edo pultsatutako laser baten batez besteko potentzia deskribatzeko erabiltzen da. Gainera, pultsatutako laserrak pultsu-energia batez besteko potentziarekiko proportzionala eta pultsuaren errepikapen-tasarekiko alderantziz proportzionala delako bereizten dira, eta potentzia eta energia handiagoa duten laserrek normalean hondakin-bero gehiago sortzen dute.

Laser izpi gehienek izpi gaussiar baten profila dute, beraz, irradiantzia eta fluxua laserraren ardatz optikoan dira handienak eta gutxitzen dira ardatz optikoarekiko desbideratzea handitzen den heinean. Beste laser batzuek goialde lauko izpi-profilak dituzte, eta hauek, izpi gaussiarrek ez bezala, irradiantzia-profil konstantea dute laser izpiaren zeharkako sekzioan zehar eta intentsitatearen beherakada azkarra dute. Beraz, goialde lauko laserrek ez dute irradiantzia-puntarik. Izpi gaussiar baten potentzia maximoa batez besteko potentzia berdina duen goialde lauko izpi batena baino bikoitza da.

3. Pultsuaren iraupena (unitatea: fs-tik ms-ra)

Laser pultsuaren iraupena (hau da, pultsuaren zabalera) laserrak potentzia optikoaren maximoaren erdira (FWHM) iristeko behar duen denbora da.

 

4. Errepikapen-tasa (unitatea: Hz-tik MHz-ra)

Errepikapen-tasa batenlaser pultsatua(hau da, pultsuen errepikapen-tasak) segundoko igorritako pultsu kopurua deskribatzen du, hau da, denbora-sekuentziaren pultsuen arteko tartearen alderantzizkoa. Errepikapen-tasa alderantziz proportzionala da pultsu-energiarekiko eta batez besteko potentziarekiko. Errepikapen-tasa normalean laser-irabaziaren bitartekoaren araberakoa den arren, kasu askotan errepikapen-tasa alda daiteke. Errepikapen-tasa handiago batek erlaxazio termiko laburragoa eragiten du laser elementu optikoaren gainazalerako eta azken fokurako, eta horrek, aldi berean, materiala azkarrago berotzea dakar.

5. Dibergentzia (unitate tipikoa: mrad)

Laser izpiak, oro har, kolimatzailetzat hartzen diren arren, beti izaten dute dibergentzia kopuru jakin bat, eta horrek deskribatzen du izpiak laser izpiaren gerritik distantzia gero eta handiagoan distantzia bat igarotzean difrakzioagatik duen distantzia. Lan-distantzia luzeko aplikazioetan, hala nola liDAR sistemetan, non objektuak laser sistematik ehunka metrora egon daitezkeen, dibergentzia arazo bereziki garrantzitsua bihurtzen da.

6. Orbanaren tamaina (unitatea: μm)

Fokuan jarritako laser izpiaren puntuaren tamaina foku-lenteen sistemaren foku-puntuan dagoen izpiaren diametroa deskribatzen du. Aplikazio askotan, hala nola materialen prozesamenduan eta kirurgia medikoan, helburua puntuaren tamaina minimizatzea da. Horrek potentzia-dentsitatea maximizatzen du eta ezaugarri fin-finak sortzea ahalbidetzen du. Lente asferikoak erabili ohi dira lente esferiko tradizionalen ordez, aberrazio esferikoak murrizteko eta puntu fokalaren tamaina txikiagoa sortzeko.

7. Lan-distantzia (unitatea: μm-tik m-ra)

Laser sistema baten funtzionamendu-distantzia normalean azken elementu optikotik (normalean fokatze-lente bat) laserrak fokatzen duen objektu edo gainazalera arteko distantzia fisiko gisa definitzen da. Aplikazio batzuek, hala nola laser medikoek, funtzionamendu-distantzia minimizatzea bilatzen dute normalean, eta beste batzuek, hala nola urrutiko detekzioak, funtzionamendu-distantziaren tartea maximizatzea dute helburu normalean.


Argitaratze data: 2024ko ekainaren 11a