پارامترهای توصیف عملکرد مهم سیستم لیزر

1. طول موج (واحد: NM تا میکرومتر)

درطول موج لیزرطول موج موج الکترومغناطیسی حمل شده توسط لیزر را نشان می دهد. در مقایسه با سایر انواع نور ، یکی از ویژگی های مهملیزراین است که این تک رنگ است ، به این معنی که طول موج آن بسیار خالص است و فقط یک فرکانس خوب تعریف شده دارد.

تفاوت بین طول موج های مختلف لیزر:

طول موج لیزر قرمز به طور کلی بین 630 نانومتر-680 نانومتر است و نور ساطع شده قرمز است ، و همچنین شایع ترین لیزر است (که عمدتا در زمینه نور تغذیه پزشکی و غیره استفاده می شود).

طول موج لیزر سبز به طور کلی در حدود 532 نانومتر است ، (که عمدتا در زمینه لیزر و غیره استفاده می شود).

طول موج لیزر آبی به طور کلی بین 400 نانومتر -500 نانومتر است (که عمدتا برای جراحی لیزر استفاده می شود).

لیزر UV بین 350 نانومتر -400 نانومتر (که عمدتا در زیست پزشکی استفاده می شود).

با توجه به دامنه طول موج و میدان کاربرد ، لیزر مادون قرمز خاص ترین است ، طول موج لیزر مادون قرمز به طور کلی در محدوده 700 نانومتر-1mm قرار دارد. باند مادون قرمز را می توان بیشتر به سه زیر باند تقسیم کرد: در نزدیکی مادون قرمز (NIR) ، مادون قرمز میانه (MIR) و مادون قرمز دور (FIR). دامنه طول موج مادون قرمز نزدیک در حدود 750 نانومتر -400 نانومتر است که به طور گسترده ای در ارتباطات فیبر نوری ، تصویربرداری زیست پزشکی و تجهیزات دید در شب مادون قرمز استفاده می شود.

2. قدرت و انرژی (واحد: W یا J)

قدرت لیزربرای توصیف توان نوری یک لیزر موج مداوم (CW) یا میانگین قدرت لیزر پالس استفاده می شود. علاوه بر این ، لیزرهای پالس با این واقعیت مشخص می شوند که انرژی پالس آنها متناسب با میانگین قدرت و معکوس متناسب با میزان تکرار پالس است و لیزرها با انرژی و انرژی بالاتر معمولاً گرمای بیشتری را ایجاد می کنند.

بیشتر پرتوهای لیزر دارای مشخصات پرتو گاوسی هستند ، بنابراین تابش و شار هر دو در محور نوری لیزر بالاترین هستند و با افزایش انحراف از محور نوری کاهش می یابد. لیزرهای دیگر دارای پروفایل پرتوهای مسطح هستند که برخلاف پرتوهای گاوسی ، دارای مشخصات تابش ثابت در سطح مقطع پرتو لیزر و کاهش سریع شدت هستند. بنابراین ، لیزرهای بالای مسطح تابش اوج ندارند. قدرت اوج یک پرتوی گاوسی دو برابر پرتوی مسطح با همان قدرت متوسط ​​است.

3. مدت زمان پالس (واحد: FS به MS)

مدت زمان پالس لیزر (یعنی عرض پالس) زمانی است که لیزر به نیمی از حداکثر توان نوری (FWHM) می رسد.

 

4. نرخ تکرار (واحد: هرتز تا MHz)

میزان تکرار aلیزر پالس(یعنی میزان تکرار پالس) تعداد پالس های ساطع شده در ثانیه را توصیف می کند ، یعنی متقابل فاصله پالس توالی زمان. میزان تکرار به طور معکوس متناسب با انرژی پالس و متناسب با متوسط ​​قدرت است. اگرچه نرخ تکرار معمولاً به محیط افزایش لیزر بستگی دارد ، در بسیاری موارد ، میزان تکرار قابل تغییر است. میزان تکرار بالاتر منجر به زمان آرامش حرارتی کوتاه تر برای سطح و تمرکز نهایی عنصر نوری لیزر می شود که به نوبه خود منجر به گرم شدن سریع تر مواد می شود.

5. واگرایی (واحد معمولی: MRAD)

اگرچه پرتوهای لیزر به طور کلی به عنوان جمع شدن تصور می شوند ، اما همیشه حاوی مقدار مشخصی از واگرایی هستند ، که توصیف می کند که پرتو از فاصله فزاینده ای از کمر پرتو لیزر به دلیل پراش فاصله دارد. در برنامه های کاربردی با مسافت های طولانی کار ، مانند سیستم های LIDAR ، که در آن اشیاء ممکن است صدها متر از سیستم لیزر فاصله داشته باشند ، واگرایی به یک مشکل مهم تبدیل می شود.

6. اندازه نقطه (واحد: μm)

اندازه نقطه پرتو لیزر متمرکز ، قطر پرتو را در نقطه کانونی سیستم لنز فوکوس توصیف می کند. در بسیاری از برنامه ها ، مانند پردازش مواد و جراحی پزشکی ، هدف به حداقل رساندن اندازه نقطه است. این امر چگالی قدرت را به حداکثر می رساند و امکان ایجاد ویژگی های مخصوص دانه های ریز را فراهم می کند. لنزهای آسفریکال اغلب به جای لنزهای کروی سنتی برای کاهش ناهنجاری های کروی و تولید اندازه کانونی کوچکتر مورد استفاده قرار می گیرند.

7. فاصله کار (واحد: μm تا m)

فاصله عملکرد یک سیستم لیزر معمولاً به عنوان فاصله فیزیکی از عنصر نوری نهایی (معمولاً یک لنز متمرکز) به جسم یا سطحی که لیزر روی آن تمرکز دارد تعریف می شود. برخی از برنامه های کاربردی ، مانند لیزرهای پزشکی ، به طور معمول به دنبال به حداقل رساندن فاصله عملیاتی هستند ، در حالی که برخی دیگر ، مانند سنجش از دور ، به طور معمول قصد دارند حداکثر دامنه فاصله کار خود را به حداکثر برسانند.