Лазерлік жүйенің маңызды өнімділік сипаттамаларының параметрлері

1. Толқын ұзындығы (өлшем бірлігі: нм-ден мкм-ге дейін)

Theлазер толқын ұзындығылазер тасымалдайтын электромагниттік толқынның толқын ұзындығын білдіреді. Басқа жарық түрлерімен салыстырғанда, маңызды ерекшелігілазероның монохроматикалық болуы, яғни оның толқын ұзындығы өте таза және оның тек бір ғана нақты анықталған жиілігі бар.

Лазердің толқын ұзындықтары арасындағы айырмашылық:

Қызыл лазердің толқын ұзындығы әдетте 630 нм-680 нм аралығында, ал шығарылатын жарық қызыл, сонымен қатар ол ең көп таралған лазер (негізінен медициналық жарықтандыру саласында қолданылады);

Жасыл лазердің толқын ұзындығы әдетте шамамен 532 нм құрайды (негізінен лазерлік диапазон саласында қолданылады);

Көк лазердің толқын ұзындығы әдетте 400 нм-500 нм аралығында болады (негізінен лазерлік хирургияда қолданылады);

350 нм-400 нм аралығындағы УК лазері (негізінен биомедицинада қолданылады);

Инфрақызыл лазер ең ерекше болып табылады, толқын ұзындығының диапазоны мен қолдану саласына сәйкес, инфрақызыл лазердің толқын ұзындығы әдетте 700 нм-1 мм аралығында болады. Инфрақызыл диапазонды үш кіші диапазонға бөлуге болады: жақын инфрақызыл (NIR), орта инфрақызыл (MIR) және алыс инфрақызыл (FIR). Жақын инфрақызыл толқын ұзындығының диапазоны шамамен 750 нм-1400 нм құрайды, ол оптикалық талшықты байланыста, биомедициналық бейнелеуде және инфрақызыл түнгі көру жабдықтарында кеңінен қолданылады.

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

Лазер қуатыүздіксіз толқындық (ҮТ) лазердің оптикалық қуат шығысын немесе импульсті лазердің орташа қуатын сипаттау үшін қолданылады. Сонымен қатар, импульсті лазерлер олардың импульстік энергиясы орташа қуатқа пропорционалды және импульстің қайталану жиілігіне кері пропорционалды болуымен сипатталады, ал қуаты мен энергиясы жоғары лазерлер әдетте көбірек қалдық жылу шығарады.

Көптеген лазер сәулелерінің Гаусс сәулесінің профилі бар, сондықтан сәулелену мен ағын лазердің оптикалық осінде ең жоғары болады және оптикалық осьтен ауытқу артқан сайын төмендейді. Басқа лазерлерде жалпақ төбелі сәуле профильдері бар, олар Гаусс сәулелерінен айырмашылығы, лазер сәулесінің көлденең қимасы бойынша тұрақты сәулелену профиліне және қарқындылығының тез төмендеуіне ие. Сондықтан, жалпақ төбелі лазерлерде сәулелену шыңы болмайды. Гаусс сәулесінің шың қуаты бірдей орташа қуаты бар жалпақ төбелі сәуленің шың қуатынан екі есе көп.

3. Пульс ұзақтығы (бірлік: fs - мс)

Лазер импульсінің ұзақтығы (яғни импульс ені) - лазердің максималды оптикалық қуаттың (FWHM) жартысына жетуіне кететін уақыт.

 

4. Қайталау жиілігі (бірлік: Гц - МГц)

Қайталану жиілігіимпульсті лазер(яғни, импульстің қайталану жиілігі) секундына шығарылатын импульс санын, яғни уақыт тізбегінің импульс аралығына кері шамасын сипаттайды. Қайталау жиілігі импульс энергиясына кері пропорционалды және орташа қуатқа пропорционалды. Қайталау жиілігі әдетте лазердің күшейту ортасына байланысты болғанымен, көп жағдайда қайталау жиілігін өзгертуге болады. Қайталау жиілігінің жоғарылауы лазерлік оптикалық элементтің беті мен соңғы фокусының термиялық релаксация уақытының қысқаруына әкеледі, бұл өз кезегінде материалдың жылдам қызуына әкеледі.

5. Дивергенция (типтік бірлік: mrad)

Лазер сәулелері әдетте коллимациялық деп саналғанымен, олар әрқашан белгілі бір мөлшерде дивергенцияны қамтиды, бұл сәуленің дифракцияға байланысты лазер сәулесінің белінен қашықтыққа қарай ауытқу дәрежесін сипаттайды. liDAR жүйелері сияқты ұзақ жұмыс қашықтығы бар қолданбаларда, нысандар лазер жүйесінен жүздеген метр қашықтықта болуы мүмкін жерлерде, дивергенция ерекше маңызды мәселеге айналады.

6. Дақ өлшемі (өлшем бірлігі: мкм)

Фокусталған лазер сәулесінің нүкте өлшемі фокустау линза жүйесінің фокустық нүктесіндегі сәуле диаметрін сипаттайды. Материалды өңдеу және медициналық хирургия сияқты көптеген қолданбаларда мақсат нүкте өлшемін азайту болып табылады. Бұл қуат тығыздығын барынша арттырады және әсіресе ұсақ түйіршікті ерекшеліктерді жасауға мүмкіндік береді. Сфералық ауытқуларды азайту және фокустық нүкте өлшемін кішірек ету үшін дәстүрлі сфералық линзалардың орнына асфералық линзалар жиі қолданылады.

7. Жұмыс қашықтығы (бірлік: мкм-ден м-ге дейін)

Лазерлік жүйенің жұмыс қашықтығы әдетте соңғы оптикалық элементтен (әдетте фокустау линзасынан) лазер фокустайтын нысанға немесе бетке дейінгі физикалық қашықтық ретінде анықталады. Медициналық лазерлер сияқты кейбір қолданбалар әдетте жұмыс қашықтығын азайтуға тырысады, ал басқалары, мысалы, қашықтықтан зондтау, әдетте жұмыс қашықтығының ауқымын барынша арттыруға бағытталған.