Lasersüsteemi olulised jõudlust iseloomustavad parameetrid

1. Lainepikkus (ühik: nm kuni μm)

Thelaseri lainepikkustähistab laseri poolt edastatava elektromagnetlaine lainepikkust. Võrreldes teiste valgustüüpidega on oluline omaduslaseron see, et see on monokromaatiline, mis tähendab, et selle lainepikkus on väga puhas ja sellel on ainult üks täpselt määratletud sagedus.

Erinevused laseri erinevate lainepikkuste vahel:

Punase laseri lainepikkus on üldiselt vahemikus 630 nm-680 nm ja kiiratav valgus on punane ning see on ka kõige levinum laser (kasutatakse peamiselt meditsiinilise toitevalguse jne valdkonnas);

Rohelise laseri lainepikkus on üldiselt umbes 532 nm (kasutatakse peamiselt laseri ulatuse jne valdkonnas);

Sinise laseri lainepikkus on tavaliselt vahemikus 400-500 nm (kasutatakse peamiselt laserkirurgia jaoks);

UV-laser vahemikus 350nm-400nm (kasutatakse peamiselt biomeditsiinis);

Infrapuna laser on kõige erilisem, vastavalt lainepikkuse vahemikule ja rakendusvaldkonnale on infrapuna laseri lainepikkus üldiselt vahemikus 700 nm-1 mm. Infrapunariba saab veel jagada kolmeks alamribaks: lähiinfrapuna (NIR), keskmine infrapuna (MIR) ja kauge infrapuna (FIR). Lähis-infrapuna lainepikkuste vahemik on umbes 750-1400 nm, mida kasutatakse laialdaselt kiudoptilise side, biomeditsiinilise pildistamise ja infrapuna-öise nägemise seadmetes.

2. Võimsus ja energia (ühik: W või J)

Laseri võimsuskasutatakse pidevlaine (CW) laseri optilise väljundvõimsuse või impulsslaseri keskmise võimsuse kirjeldamiseks. Lisaks iseloomustab impulsslasereid see, et nende impulsienergia on võrdeline keskmise võimsusega ja pöördvõrdeline impulsi kordussagedusega ning suurema võimsuse ja energiaga laserid toodavad tavaliselt rohkem jääksoojust.

Enamikul laserkiirtest on Gaussi kiire profiil, nii et kiirgustihedus ja voog on mõlemad laseri optilisel teljel suurimad ja vähenevad, kui kõrvalekalle optilisest teljest suureneb. Teistel laseritel on lameda ülaosaga kiirprofiilid, millel erinevalt Gaussi kiirtest on laserkiire ristlõikes konstantne kiirgustiheduse profiil ja kiire intensiivsuse langus. Seetõttu pole tasapinnalistel laseritel maksimaalset kiirgustihedust. Gaussi kiire tippvõimsus on kaks korda suurem kui sama keskmise võimsusega tasapinnalise tala oma.

3. Impulsi kestus (ühik: fs kuni ms)

Laseri impulsi kestus (st impulsi laius) on aeg, mis kulub laseril poole maksimaalsest optilisest võimsusest (FWHM) jõudmiseks.

 

4. Kordussagedus (ühik: Hz kuni MHz)

Kordussagedus aimpulsslaser(st impulsi kordussagedus) kirjeldab sekundis emiteeritud impulsside arvu, st ajajada impulsside vahe pöördväärtust. Kordussagedus on pöördvõrdeline impulsi energiaga ja võrdeline keskmise võimsusega. Kuigi kordussagedus sõltub tavaliselt laseri võimenduskandjast, saab paljudel juhtudel kordussagedust muuta. Suurem kordussagedus toob kaasa laseroptilise elemendi pinna ja lõppfookuse lühema termilise lõdvestumisaja, mis omakorda toob kaasa materjali kiirema kuumutamise.

5. Erinevus (tüüpiline ühik: mrad)

Kuigi laserkiirte puhul peetakse üldiselt silmas kollimeerivat, sisaldavad need alati teatud määral lahknemist, mis kirjeldab seda, kui suurel määral lahkneb kiir difraktsiooni tõttu laserkiire vöökohast järjest suuremal kaugusel. Pikkade töökaugustega rakendustes, näiteks liDAR-süsteemides, kus objektid võivad lasersüsteemist olla sadade meetrite kaugusel, muutub lahknemine eriti oluliseks probleemiks.

6. Täpi suurus (ühik: μm)

Fokuseeritud laserkiire punkti suurus kirjeldab kiire läbimõõtu teravustamisläätsede süsteemi fookuspunktis. Paljudes rakendustes, nagu materjalitöötlus ja meditsiiniline kirurgia, on eesmärk minimeerida koha suurust. See maksimeerib võimsustihedust ja võimaldab luua eriti peeneteralisi funktsioone. Asfäärilisi läätsi kasutatakse sageli traditsiooniliste sfääriliste läätsede asemel, et vähendada sfäärilisi aberratsioone ja tekitada väiksemat fookuspunkti suurust.

7. Töökaugus (ühik: μm kuni m)

Lasersüsteemi töökaugus on tavaliselt määratletud kui füüsiline kaugus lõplikust optilisest elemendist (tavaliselt fokusseerivast läätsest) objekti või pinnani, millele laser fokusseerib. Teatud rakendused, nagu meditsiinilised laserid, püüavad tavaliselt töökaugust minimeerida, samas kui teised, nagu kaugseire, püüavad tavaliselt oma töökauguse ulatust maksimeerida.