Dôležité parametre charakterizácie výkonnosti laserového systému

1. Vlnová dĺžka (jednotka: nm až μm)

Tenlaserová vlnová dĺžkaPredstavuje vlnovú dĺžku elektromagnetickej vlny prenášanej laserom. V porovnaní s inými typmi svetla, dôležitá rysalaserje to, že je monochromatický, čo znamená, že jej vlnová dĺžka je veľmi čistá a má iba jednu dobre definovanú frekvenciu.

Rozdiel medzi rôznymi vlnovými dĺžkami lasera:

Vlnová dĺžka červeného lasera je zvyčajne medzi 630nm-680 nm a emitované svetlo je červené a je tiež najbežnejším laserom (hlavne v oblasti lekárskeho kŕmneho svetla atď.);

Vlnová dĺžka zeleného lasera je zvyčajne asi 532 nm (hlavne sa používa v poli laserových rozsahov atď.);

Blue laserová vlnová dĺžka je vo všeobecnosti medzi 400 Nm 500 nm (hlavne sa používa na laserovú chirurgiu);

UV laser medzi 350 NM-400NM (hlavne používaný v biomedicíne);

Infračervený laser je najzvláštnejší, podľa rozsahu vlnových dĺžok a aplikačného poľa, je infračervená laserová vlnová dĺžka umiestnená v rozsahu 700 nm-1 mm. Infračervené pásmo sa môže ďalej rozdeliť do troch čiastkových pásiem: blízko infračerveného (NIR), stredného infračerveného infračerveného (MIR) a ďaleko infračervenej (FIR). Rozsah vlnovej dĺžky v blízkosti infračerveného dĺžky je asi 750 Nm-1400 nm, ktorý sa široko používa pri komunikácii s optickými vláknami, biomedicínskym zobrazovaním a infračerveným nočným videním.

2. Výkon a energia (jednotka: w alebo j)

Laserová silasa používa na opis optického výstupu lasera kontinuálnej vlny (CW) alebo priemernej sily pulzného lasera. Okrem toho sa pulzné lasery vyznačujú skutočnosťou, že ich pulzná energia je úmerná priemernej energie a nepriamo úmerná rýchlosti opakovania impulzu a lasery s vyššou energiou a energiou zvyčajne produkujú viac odpadového tepla.

Väčšina laserových lúčov má gaussovský lúč profil, takže ožarovanie a tok sú najvyššie na optickej osi lasera a znižujú sa odchýlka od zvyšovania optickej osi. Ostatné lasery majú profily lúčov s plochým vrcholom, ktoré na rozdiel od gaussovských lúčov majú konštantný profil ožiarenia v priereze laserového lúča a rýchly pokles intenzity. Preto lasery s plochým vrchom nemajú maximálne ožiarenie. Maximálna sila gaussovského lúča je dvojnásobok napájaného lúča s rovnakým priemerným výkonom.

3. Trvanie impulzov (jednotka: FS až MS)

Trvanie laserového impulzu (tj šírka impulzu) je čas potrebný na to, aby laser dosiahol polovicu maximálneho optického výkonu (FWHM).

 

4. Rýchlosť opakovania (jednotka: Hz až MHz)

Miera opakovania apulzný laser(tj miera opakovania impulzov) opisuje počet impulzov emitovaných za sekundu, to znamená recipročný rozstup časovej sekvencie. Rýchlosť opakovania je nepriamo úmerná pulznej energii a úmerná priemernej sile. Aj keď miera opakovania zvyčajne závisí od média laserového zisku, v mnohých prípadoch sa môže opakovacia miera zmeniť. Vyššia miera opakovania vedie k kratšej dobe tepelnej relaxácie pre povrch a konečné zameranie laserového optického prvku, čo zase vedie k rýchlejšiemu zahrievaniu materiálu.

5. Divergencia (typická jednotka: MRAD)

Aj keď sa laserové lúče vo všeobecnosti považujú za kolimovanie, vždy obsahujú určité množstvo divergencie, ktorá opisuje rozsah, v akom sa lúč líši nad zvyšujúcou sa vzdialenosťou od pásu laserového lúča v dôsledku difrakcie. V aplikáciách s dlhými pracovnými vzdialenosťami, ako sú napríklad systémy LIDAR, kde objekty môžu byť stovky metrov mimo laserového systému, sa divergencia stáva obzvlášť dôležitým problémom.

6. Veľkosť bodu (jednotka: μm)

Veľkosť bodu zaostreného laserového lúča popisuje priemer lúča v ohniskovom bode systému zaostrovacieho objektívu. V mnohých aplikáciách, ako je napríklad spracovanie materiálu a lekárska operácia, je cieľom minimalizovať veľkosť bodu. To maximalizuje hustotu energie a umožňuje vytvorenie obzvlášť jemnozrnných funkcií. Asférické šošovky sa často používajú namiesto tradičných sférických šošoviek na zníženie sférických aberácií a vytvorenie menšej veľkosti ohniskového bodu.

7. Pracovná vzdialenosť (jednotka: μm až m)

Prevádzková vzdialenosť laserového systému je zvyčajne definovaná ako fyzická vzdialenosť od konečného optického prvku (zvyčajne zaostrovacej šošovky) k objektu alebo povrchu, na ktorý sa laser zameriava. Niektoré aplikácie, ako napríklad lekárske lasery, sa zvyčajne snažia minimalizovať prevádzkovú vzdialenosť, zatiaľ čo iné, ako napríklad diaľkové snímanie, sa zvyčajne snažia maximalizovať svoj rozsah prevádzkovej vzdialenosti.