Лазерлік жүйенің негізгі параметрлері

Негізгі параметрлерілазерлік жүйе

Материалдарды өңдеу, лазерлік хирургия және қашықтықтан зондтау сияқты көптеген қолданбалы салаларда лазерлік жүйелердің көптеген түрлері болғанымен, олар көбінесе ортақ негізгі параметрлерді бөліседі. Бірыңғай параметр терминологиясы жүйесін құру тұжырымдамадағы шатасуларды болдырмауға көмектеседі және пайдаланушыларға лазерлік жүйелер мен компоненттерді дәлірек таңдауға және конфигурациялауға мүмкіндік береді, осылайша нақты сценарийлердің қажеттіліктерін қанағаттандырады.

 

Негізгі параметрлер

Толқын ұзындығы (жалпы өлшем бірліктері: нм-ден мкм-ге дейін)

Толқын ұзындығы кеңістіктегі лазер шығаратын жарық толқындарының жиілік сипаттамаларын көрсетеді. Әр түрлі қолдану сценарийлерінде толқын ұзындықтарына қойылатын талаптар әртүрлі: Материалды өңдеу кезінде белгілі бір толқын ұзындықтары үшін материалдардың сіңіру жылдамдығы әртүрлі болады, бұл өңдеу әсеріне әсер етеді. Қашықтықтан зондтау қолданбаларында атмосфераның әртүрлі толқын ұзындықтарының сіңірілуі мен интерференциясында айырмашылықтар бар. Медициналық қолданбаларда әртүрлі тері түсіндегі адамдардың лазерлерді сіңіруі де толқын ұзындығына байланысты өзгереді. Фокусталған нүктенің кішірек болуына байланысты, қысқа толқын ұзындықтағы лазерлер жәнелазерлік оптикалық құрылғыларшағын және дәл мүмкіндіктерді жасауда артықшылыққа ие, перифериялық қыздыруды өте аз тудырады. Дегенмен, ұзын толқын ұзындығы бар лазерлермен салыстырғанда, олар әдетте қымбатырақ және зақымдалуға бейім.

2. Қуат және энергия (Жалпы өлшем бірліктері: Вт немесе Дж)

Лазер қуаты әдетте ваттпен (Вт) өлшенеді және үздіксіз лазерлердің шығысын немесе импульсті лазерлердің орташа қуатын өлшеу үшін қолданылады. Импульсті лазерлер үшін бір импульстің энергиясы орташа қуатқа тура пропорционалды және қайталану жиілігіне кері пропорционалды, бірлігі джоуль (Дж) болып табылады. Қуат немесе энергия неғұрлым жоғары болса, лазердің құны соғұрлым жоғары болады, жылуды тарату талабы соғұрлым жоғары болады және сәуленің жақсы сапасын сақтау қиындығы да сәйкесінше артады.

Импульстік энергия = орташа қуат қайталану жиілігі Импульстік энергия = орташа қуат қайталану жиілігі

3. Импульс ұзақтығы (жалпы өлшем бірліктері: fs - мс)

Лазерлік импульстің ұзақтығы, сондай-ақ импульс ені деп те аталады, әдетте оның ... үшін қажетті уақыт ретінде анықталады.лазерқуат шыңының жартысына дейін көтеріледі (FWHM) (1-сурет). Аса жылдам лазерлердің импульс ені өте қысқа, әдетте пикосекундтан (10⁻¹² секунд) аттосекундқа (10⁻¹⁸ секунд) дейін болады.

4. Қайталау жиілігі (жалпы бірліктер: Гц - МГц)

Қайталану жиілігіимпульсті лазер(яғни, импульстің қайталану жиілігі) секундына шығарылатын импульс санын, яғни уақыт импульстерінің арақашықтығының кері шамасын сипаттайды (1-сурет). Бұрын айтылғандай, қайталау жиілігі импульс энергиясына кері пропорционалды және орташа қуатқа тікелей пропорционалды. Қайталау жиілігі әдетте лазердің күшейту ортасына байланысты болғанымен, көп жағдайда қайталау жиілігі әртүрлі болуы мүмкін. Қайталау жиілігі неғұрлым жоғары болса, лазерлік оптикалық элементтің бетінің және соңғы фокусталған нүктенің термиялық релаксация уақыты соғұрлым қысқа болады, осылайша материалдың тезірек қызуына мүмкіндік береді.

5. Когеренттілік ұзындығы (жалпы өлшем бірліктері: мм-ден см-ге дейін)

Лазерлердің когеренттілігі бар, яғни электр өрісінің фазалық мәндері әртүрлі уақытта немесе позицияларда арасында бекітілген байланыс бар. Себебі лазерлер ынталандырылған сәулелену арқылы жасалады, бұл басқа жарық көздерінің көптеген түрлерінен ерекшеленеді. Бүкіл таралу процесінде когеренттілік біртіндеп әлсірейді, ал лазердің когеренттілік ұзындығы оның уақытша когеренттілігі белгілі бір массаны сақтайтын қашықтықты анықтайды.

6. Поляризация

Поляризация жарық толқындарының электр өрісінің бағытын анықтайды, ол әрқашан таралу бағытына перпендикуляр болады. Көп жағдайда лазерлер сызықтық поляризацияланған, яғни шығарылған электр өрісі әрқашан бір бағытта болады. Поляризацияланбаған жарық көптеген әртүрлі бағытта бағытталған электр өрістерін тудырады. Поляризация дәрежесі әдетте екі ортогоналды поляризация күйінің оптикалық қуатының қатынасы ретінде көрсетіледі, мысалы, 100:1 немесе 500:1.


Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 2 қыркүйек