Važni parametri karakterizacije performansi laserskog sistema

1. Talasna dužina (jedinica: nm do μm)

Thetalasna dužina laserapredstavlja talasnu dužinu elektromagnetnog talasa koji nosi laser. U poređenju sa drugim vrstama svetla, važna karakteristikalaserje da je monohromatska, što znači da je njena talasna dužina veoma čista i da ima samo jednu dobro definisanu frekvenciju.

Razlika između različitih talasnih dužina lasera:

Talasna dužina crvenog lasera je uglavnom između 630nm-680nm, a emitirana svjetlost je crvena, a ujedno je i najčešći laser (uglavnom se koristi u području medicinske svjetlosti za hranjenje, itd.);

Talasna dužina zelenog lasera je općenito oko 532nm (uglavnom se koristi u području laserskog raspona, itd.);

Talasna dužina plavog lasera je uglavnom između 400nm-500nm (uglavnom se koristi za lasersku hirurgiju);

Uv laser između 350nm-400nm (uglavnom se koristi u biomedicini);

Infracrveni laser je najposebniji, prema opsegu talasne dužine i polju primene, talasna dužina infracrvenog lasera se uglavnom nalazi u rasponu od 700nm-1mm. Infracrveni opseg se dalje može podijeliti u tri podopsega: bliski infracrveni (NIR), srednji infracrveni (MIR) i daleko infracrveni (FIR). Bliski infracrveni opseg talasnih dužina je oko 750nm-1400nm, koji se široko koristi u komunikaciji optičkim vlaknima, biomedicinskim slikama i infracrvenoj opremi za noćno gledanje.

2. Snaga i energija (jedinica: W ili J)

Laserska snagakoristi se za opisivanje izlazne optičke snage kontinuiranog talasnog (CW) lasera ili prosječne snage impulsnog lasera. Osim toga, pulsni laseri se odlikuju činjenicom da im je energija impulsa proporcionalna prosječnoj snazi ​​i obrnuto proporcionalna brzini ponavljanja impulsa, a laseri veće snage i energije obično proizvode više otpadne topline.

Većina laserskih zraka ima profil Gaussovog snopa, tako da su zračenje i fluks najveći na optičkoj osi lasera i smanjuju se kako se odstupanje od optičke ose povećava. Drugi laseri imaju profile snopa s ravnim vrhom koji, za razliku od Gaussovih zraka, imaju konstantan profil zračenja preko poprečnog presjeka laserskog snopa i brz pad intenziteta. Stoga, ravni laseri nemaju vršno zračenje. Maksimalna snaga Gaussovog snopa je dvostruko veća od snopa sa ravnim vrhom iste prosječne snage.

3. Trajanje impulsa (jedinica: fs do ms)

Trajanje laserskog impulsa (tj. širina impulsa) je vrijeme potrebno da laser dostigne polovinu maksimalne optičke snage (FWHM).

 

4. Stopa ponavljanja (jedinica: Hz do MHz)

Stopa ponavljanja apulsni laser(tj. brzina ponavljanja impulsa) opisuje broj emitovanih impulsa u sekundi, odnosno recipročan razmak impulsa vremenske sekvence. Brzina ponavljanja je obrnuto proporcionalna energiji impulsa i proporcionalna prosječnoj snazi. Iako stopa ponavljanja obično zavisi od medija za pojačavanje lasera, u mnogim slučajevima, stopa ponavljanja se može promeniti. Veća stopa ponavljanja rezultira kraćim vremenom termalne relaksacije površine i konačnog fokusa laserskog optičkog elementa, što zauzvrat dovodi do bržeg zagrijavanja materijala.

5. Divergencija (tipična jedinica: mrad)

Iako se laserske zrake općenito smatraju kolimirajućim, one uvijek sadrže određenu količinu divergencije, koja opisuje stepen do kojeg se snop divergira na rastućoj udaljenosti od struka laserskog snopa zbog difrakcije. U aplikacijama sa velikim radnim udaljenostima, kao što su liDAR sistemi, gde objekti mogu biti stotinama metara udaljeni od laserskog sistema, divergencija postaje posebno važan problem.

6. Veličina mrlje (jedinica: μm)

Veličina tačke fokusiranog laserskog snopa opisuje prečnik zraka u fokusnoj tački sistema sočiva za fokusiranje. U mnogim primjenama, kao što su obrada materijala i medicinska kirurgija, cilj je minimizirati veličinu mjesta. Ovo maksimizira gustinu snage i omogućava stvaranje posebno finih karakteristika. Asferična sočiva se često koriste umjesto tradicionalnih sferičnih sočiva kako bi se smanjile sferne aberacije i proizvela manja veličina žarišne točke.

7. Radna udaljenost (jedinica: μm do m)

Radna udaljenost laserskog sistema se obično definira kao fizička udaljenost od konačnog optičkog elementa (obično sočiva za fokusiranje) do objekta ili površine na koju laser fokusira. Određene aplikacije, kao što su medicinski laseri, obično nastoje da minimiziraju radnu udaljenost, dok druge, kao što je daljinsko ispitivanje, obično imaju za cilj maksimiziranje opsega svoje radne udaljenosti.