Parametri di caratterizzazione delle prestazioni importanti diSistema laser
1. Lunghezza d'onda (unità: da nm a μm)
ILlunghezza d'onda laserrappresenta la lunghezza d'onda dell'onda elettromagnetica trasportata dal laser. Rispetto ad altri tipi di luce, una caratteristica importante dilaserè che è monocromatico, il che significa che la sua lunghezza d'onda è molto pura e ha solo una frequenza ben definita.
La differenza tra diverse lunghezze d'onda del laser:
La lunghezza d'onda del laser rosso è generalmente tra 630nm-680nm e la luce emessa è rossa ed è anche il laser più comune (principalmente utilizzato nel campo della luce di alimentazione medica, ecc.);
La lunghezza d'onda del laser verde è generalmente di circa 532 nm, (principalmente utilizzata nel campo del laser a distanza, ecc.);
La lunghezza d'onda laser blu è generalmente tra 400nm-500nm (utilizzata principalmente per la chirurgia laser);
Laser UV tra 350nm-400nm (utilizzato principalmente in biomedicina);
Il laser a infrarossi è il più speciale, secondo l'intervallo di lunghezza d'onda e il campo dell'applicazione, la lunghezza d'onda laser a infrarossi si trova generalmente nell'intervallo di 700 nm-1 mm. La banda a infrarossi può essere ulteriormente divisa in tre sottobande: vicino a infrarossi (NIR), a infrarossi medi (miR) e infrarossi lontani (FIR). La gamma di lunghezze d'onda del vicino infrarosso è di circa 750nm-1400nm, che è ampiamente utilizzata nella comunicazione in fibra ottica, nell'imaging biomedico e nella visione notturna a infrarossi.
2. Potenza ed energia (unità: W o J)
Potere laserè usato per descrivere la potenza ottica dell'output di un laser a onda continua (CW) o la potenza media di un laser pulsato. Inoltre, i laser pulsati sono caratterizzati dal fatto che la loro energia dell'impulso è proporzionale alla potenza media e inversamente proporzionale al tasso di ripetizione dell'impulso e i laser con potenza e energia più elevate di solito producono più calore di scarto.
La maggior parte dei raggi laser ha un profilo del raggio gaussiano, quindi l'irradiazione e il flusso sono entrambi più alti sull'asse ottico del laser e diminuiscono all'aumentare della deviazione dall'asse ottico. Altri laser hanno profili di raggi a punta piatta che, a differenza dei raggi gaussiani, hanno un profilo di irradianza costante attraverso la sezione trasversale del raggio laser e un rapido declino dell'intensità. Pertanto, i laser a top piatto non hanno il picco di irradianza. La potenza di picco di un raggio gaussiano è il doppio di una trave a punta piatta con la stessa potenza media.
3. Durata dell'impulso (unità: FS a MS)
La durata dell'impulso laser (cioè la larghezza dell'impulso) è il tempo impiegato dal laser per raggiungere la metà della potenza ottica massima (FWHM).
4. Tasso di ripetizione (unità: da Hz a MHZ)
Il tasso di ripetizione di aLaser pulsato(cioè il tasso di ripetizione degli impulsi) descrive il numero di impulsi emessi al secondo, ovvero il reciproco della spaziatura dell'impulso della sequenza temporale. Il tasso di ripetizione è inversamente proporzionale all'energia dell'impulso e proporzionale alla potenza media. Sebbene il tasso di ripetizione dipenda di solito dal mezzo di guadagno laser, in molti casi, il tasso di ripetizione può essere modificato. Un tasso di ripetizione più elevato si traduce in un tempo di rilassamento termico più breve per la superficie e il focus finale dell'elemento ottico laser, che a sua volta porta a un riscaldamento più rapido del materiale.
5. Divergenza (unità tipica: MRAD)
Sebbene i raggi laser siano generalmente considerati collocati, contengono sempre una certa quantità di divergenza, che descrive la misura in cui il raggio si discosta su una distanza crescente dalla vita del raggio laser a causa della diffrazione. Nelle applicazioni con lunghe distanze di lavoro, come i sistemi lidar, in cui gli oggetti possono essere a centinaia di metri dal sistema laser, la divergenza diventa un problema particolarmente importante.
6. Dimensione del punto (unità: μm)
La dimensione del punto del raggio laser focalizzato descrive il diametro del raggio nel punto focale del sistema di lenti di messa a fuoco. In molte applicazioni, come l'elaborazione dei materiali e la chirurgia medica, l'obiettivo è ridurre al minimo le dimensioni del punto. Ciò massimizza la densità di potenza e consente la creazione di caratteristiche a grana particolarmente fine. Le lenti asferiche sono spesso utilizzate al posto delle tradizionali lenti sferiche per ridurre le aberrazioni sferiche e produrre una dimensione del punto focale più piccolo.
7. Distanza di lavoro (unità: da μm a M)
La distanza operativa di un sistema laser è generalmente definita come la distanza fisica dall'elemento ottico finale (di solito una lente di messa a fuoco) all'oggetto o alla superficie su cui si concentra il laser. Alcune applicazioni, come i laser medici, cercano in genere di ridurre al minimo la distanza operativa, mentre altre, come il telerilevamento, mirano in genere a massimizzare il loro intervallo di distanza operativa.
Tempo post: 11-2024 giugno