Vigtige præstationskarakteriseringsparametre for lasersystem

1. Bølgelængde (enhed: nm til μm)

Delaser bølgelængderepræsenterer bølgelængden af ​​den elektromagnetiske bølge båret af laseren. Sammenlignet med andre typer lys er en vigtig egenskab vedlaserer, at den er monokromatisk, hvilket betyder, at dens bølgelængde er meget ren, og den har kun én veldefineret frekvens.

Forskellen mellem forskellige bølgelængder af laser:

Bølgelængden af ​​rød laser er generelt mellem 630nm-680nm, og det udsendte lys er rødt, og det er også den mest almindelige laser (hovedsagelig brugt inden for medicinsk fodringslys osv.);

Bølgelængden af ​​grøn laser er generelt omkring 532 nm (hovedsageligt brugt inden for laserafstandsmåling osv.);

Blå laserbølgelængde er generelt mellem 400nm-500nm (hovedsageligt brugt til laserkirurgi);

Uv-laser mellem 350nm-400nm (hovedsageligt brugt i biomedicin);

Infrarød laser er den mest specielle, i henhold til bølgelængdeområdet og anvendelsesområdet er infrarød laserbølgelængde generelt placeret i området 700nm-1mm. Det infrarøde bånd kan yderligere opdeles i tre underbånd: nær infrarød (NIR), melleminfrarød (MIR) og fjern infrarød (FIR). Det nær-infrarøde bølgelængdeområde er omkring 750nm-1400nm, som er meget udbredt i optisk fiberkommunikation, biomedicinsk billeddannelse og infrarødt nattesynsudstyr.

2. Effekt og energi (enhed: W eller J)

Laserkraftbruges til at beskrive den optiske effekt af en kontinuerlig bølgelaser (CW) eller den gennemsnitlige effekt af en pulserende laser. Derudover er pulserende lasere kendetegnet ved, at deres pulsenergi er proportional med gennemsnitseffekten og omvendt proportional med pulsens gentagelseshastighed, og lasere med højere effekt og energi producerer normalt mere spildvarme.

De fleste laserstråler har en gaussisk stråleprofil, så irradiansen og fluxen er begge højest på laserens optiske akse og aftager, når afvigelsen fra den optiske akse øges. Andre lasere har fladtoppede stråleprofiler, som i modsætning til gaussiske stråler har en konstant irradiansprofil på tværs af laserstrålens tværsnit og et hurtigt fald i intensitet. Derfor har fladtop-lasere ikke topbestråling. Spidseffekten af ​​en gaussisk stråle er dobbelt så stor som en flad stråle med den samme gennemsnitlige effekt.

3. Pulsvarighed (enhed: fs til ms)

Laserpulsvarigheden (dvs. pulsbredden) er den tid, det tager for laseren at nå halvdelen af ​​den maksimale optiske effekt (FWHM).

 

4. Gentagelseshastighed (enhed: Hz til MHz)

Gentagelseshastigheden af ​​enpulserende laser(dvs. pulsgentagelseshastigheden) beskriver antallet af udsendte impulser pr. sekund, det vil sige den reciproke af tidssekvensens pulsafstand. Gentagelseshastigheden er omvendt proportional med pulsenergien og proportional med den gennemsnitlige effekt. Selvom gentagelseshastigheden normalt afhænger af laserforstærkningsmediet, kan gentagelseshastigheden i mange tilfælde ændres. En højere gentagelseshastighed resulterer i en kortere termisk afslapningstid for overfladen og slutfokus af det laseroptiske element, hvilket igen fører til hurtigere opvarmning af materialet.

5. Divergens (typisk enhed: mrad)

Selvom laserstråler generelt opfattes som kollimerende, indeholder de altid en vis grad af divergens, som beskriver i hvilket omfang strålen divergerer over en stigende afstand fra laserstrålens talje på grund af diffraktion. I applikationer med lange arbejdsafstande, såsom liDAR-systemer, hvor objekter kan være hundreder af meter væk fra lasersystemet, bliver divergens et særligt vigtigt problem.

6. Pletstørrelse (enhed: μm)

Punktstørrelsen af ​​den fokuserede laserstråle beskriver strålediameteren ved fokuspunktet for fokuslinsesystemet. I mange applikationer, såsom materialebehandling og medicinsk kirurgi, er målet at minimere pletstørrelsen. Dette maksimerer effekttætheden og giver mulighed for at skabe særligt finkornede funktioner. Asfæriske linser bruges ofte i stedet for traditionelle sfæriske linser for at reducere sfæriske aberrationer og producere en mindre brændpunktsstørrelse.

7. Arbejdsafstand (enhed: μm til m)

Driftsafstanden for et lasersystem er normalt defineret som den fysiske afstand fra det endelige optiske element (normalt en fokuseringslinse) til objektet eller overfladen, som laseren fokuserer på. Visse applikationer, såsom medicinske lasere, søger typisk at minimere betjeningsafstanden, mens andre, såsom fjernmåling, typisk sigter mod at maksimere deres betjeningsafstandsområde.