Paràmetres importants de caracterització del rendiment del sistema làser

1. Longitud d'ona (unitat: nm a μm)

Ellongitud d'ona làserRepresenta la longitud d’ona de l’ona electromagnètica portada pel làser. En comparació amb altres tipus de llum, una característica important delàserés que és monocromàtic, cosa que significa que la seva longitud d’ona és molt pura i només té una freqüència ben definida.

La diferència entre diferents longituds d'ona del làser:

La longitud d’ona del làser vermell es troba generalment entre 630nm-680nm, i la llum emesa és vermella, i també és el làser més comú (principalment utilitzat en el camp de la llum d’alimentació mèdica, etc.);

La longitud d’ona del làser verd és generalment d’uns 532nm ((principalment utilitzat en el camp del làser, etc.);

La longitud d'ona làser blava es troba generalment entre 400nm-500nm (principalment utilitzada per a la cirurgia làser);

Làser UV entre 350nm-400nm (principalment utilitzat en biomedicina);

El làser infraroig és el més especial, segons el rang de longitud d’ona i el camp d’aplicació, la longitud d’ona làser infraroja es troba generalment situada en un rang de 700nm-1mm. La banda d’infrarojos es pot dividir més en tres sub-bandes: a prop d’infrarojos (NIR), infrarojos mitjans (MIR) i infrarojos llunyans (FIR). El rang de longitud d'ona d'infraroig proper és d'aproximadament 750nm-1400Nm, que s'utilitza àmpliament en la comunicació òptica de fibra, la imatge biomèdica i els equips de visió nocturna infraroja.

2. Potència i energia (unitat: w o j)

Potència làsers'utilitza per descriure la sortida de potència òptica d'un làser d'ona contínua (CW) o la potència mitjana d'un làser polsat. A més, els làsers pulsats es caracteritzen pel fet que la seva energia de pols és proporcional a la potència mitjana i inversament proporcional a la velocitat de repetició del pols, i els làsers amb major potència i energia solen produir més calor.

La majoria de feixos làser tenen un perfil de feix gausès, de manera que la irradiància i el flux són els més alts a l’eix òptic del làser i disminueixen a mesura que augmenta la desviació de l’eix òptic. Altres làsers tenen perfils de feix de punta plana que, a diferència dels feixos gaussians, tenen un perfil d’irradiància constant a la secció transversal del feix làser i un ràpid descens de la intensitat. Per tant, els làsers plans no tenen irradiància màxima. La potència màxima d’un feix gaussiana és el doble del d’un feix de punta plana amb la mateixa potència mitjana.

3. Durada del pols (unitat: FS a MS)

La durada del pols làser (IE Pulse Width) és el temps que triga el làser a assolir la meitat de la potència òptica màxima (FWHM).

 

4. Tarifa de repetició (unitat: Hz a MHz)

La taxa de repetició d'unlàser polsat(és a dir, la taxa de repetició de pols) descriu el nombre de polsos emesos per segon, és a dir, el recíproc de la separació de la seqüència de temps. La taxa de repetició és inversament proporcional a l’energia del pols i proporcional a la potència mitjana. Tot i que la taxa de repetició sol dependre del medi de guany làser, en molts casos, es pot canviar la taxa de repetició. Una taxa de repetició més elevada dóna lloc a un temps de relaxació tèrmica més curt per a la superfície i el focus final de l’element òptic làser, que al seu torn condueix a un escalfament més ràpid del material.

5. Divergència (unitat típica: mrad)

Tot i que els feixos làser generalment es pensen que es col·loquen, sempre contenen una certa quantitat de divergència, cosa que descriu fins a quin punt el feix es divergeix a una distància creixent de la cintura del feix làser a causa de la difracció. En aplicacions amb llargues distàncies de treball, com els sistemes LiDAR, on els objectes poden estar a centenars de metres del sistema làser, la divergència es converteix en un problema especialment important.

6. Mida puntual (unitat: μm)

La mida del punt del feix làser enfocat descriu el diàmetre del feix en el punt focal del sistema de lents de focus. En moltes aplicacions, com ara el processament de materials i la cirurgia mèdica, l’objectiu és minimitzar la mida del punt. D’aquesta manera es maximitza la densitat de potència i permet la creació de funcions de gra especialment fi. Les lents asfèriques s’utilitzen sovint en lloc de les lents esfèriques tradicionals per reduir les aberracions esfèriques i produir una mida focal més petita.

7. Distància de treball (unitat: μm a m)

La distància de funcionament d’un sistema làser es defineix generalment com la distància física de l’element òptic final (normalment una lent de focus) a l’objecte o la superfície en què el làser se centra. Algunes aplicacions, com els làsers mèdics, normalment busquen minimitzar la distància de funcionament, mentre que d’altres, com ara la teledetecció, normalment tenen l’objectiu de maximitzar el seu rang de distància operativa.