Parametrat bazë të sistemit lazer

Parametrat bazë tësistem lazeri

Në fusha të shumta aplikimi, siç janë përpunimi i materialeve, kirurgjia me lazer dhe teledeteksioni, megjithëse ekzistojnë shumë lloje sistemesh lazer, ato shpesh ndajnë disa parametra thelbësorë të përbashkët. Krijimi i një sistemi të unifikuar të terminologjisë së parametrave mund të ndihmojë në shmangien e konfuzionit në shprehje dhe t'u mundësojë përdoruesve të zgjedhin dhe konfigurojnë sistemet dhe komponentët lazer më saktë, duke përmbushur kështu nevojat e skenarëve specifikë.

Parametrat bazë

Gjatësia e valës (njësitë e zakonshme: nm në μm)

Gjatësia e valës pasqyron karakteristikat e frekuencës së valëve të dritës së emetuar nga një lazer në hapësirë. Skenarë të ndryshëm aplikimi kanë kërkesa të ndryshme për gjatësitë e valëve: Në përpunimin e materialeve, shkalla e thithjes së materialeve për gjatësi vale specifike ndryshon, gjë që do të ndikojë në efektin e përpunimit. Në aplikimet e teledeteksionit, ka ndryshime në thithjen dhe ndërhyrjen e gjatësive të ndryshme të valëve nga atmosfera. Në aplikimet mjekësore, thithja e lazerëve nga njerëz me ngjyra të ndryshme të lëkurës ndryshon gjithashtu në varësi të gjatësisë së valës. Për shkak të pikës më të vogël të fokusuar, lazerët me gjatësi vale më të shkurtër dhepajisje optike lazerikekanë një avantazh në krijimin e karakteristikave të vogla dhe të sakta, duke gjeneruar shumë pak ngrohje periferike. Megjithatë, krahasuar me lazerët me gjatësi vale më të gjata, ato zakonisht janë më të shtrenjta dhe më të prirura ndaj dëmtimit.

2. Fuqia dhe energjia (Njësitë e zakonshme: W ose J)

Fuqia e lazerit zakonisht matet në vat (W) dhe përdoret për të matur prodhimin e lazerëve të vazhdueshëm ose fuqinë mesatare të lazerëve të pulsuar. Për lazerët e pulsuar, energjia e një pulsi të vetëm është drejtpërdrejt proporcionale me fuqinë mesatare dhe në përpjesëtim të zhdrejtë me frekuencën e përsëritjes, me njësinë që është xhuli (J). Sa më e lartë të jetë fuqia ose energjia, aq më e lartë është zakonisht kostoja e lazerit, aq më e madhe është kërkesa për shpërndarjen e nxehtësisë dhe vështirësia e ruajtjes së cilësisë së mirë të rrezes rritet gjithashtu në përputhje me rrethanat.

Energjia e pulsit = shkalla mesatare e përsëritjes së fuqisë Energjia e pulsit = shkalla mesatare e përsëritjes së fuqisë

3. Kohëzgjatja e pulsit (Njësitë e zakonshme: fs në ms)

Kohëzgjatja e një pulsi lazeri, e njohur edhe si gjerësia e pulsit, përgjithësisht përcaktohet si koha që duhet përlazerfuqia të rritet në gjysmën e kulmit të saj (FWHM) (Figura 1). Gjerësia e pulsit të lazerëve ultra të shpejtë është jashtëzakonisht e shkurtër, zakonisht duke filluar nga pikosekonda (10⁻¹² sekonda) deri në atosekonda (10⁻¹⁸ sekonda).

4. Shkalla e përsëritjes (Njësitë e zakonshme: Hz deri në MHZ)

Shkalla e përsëritjes së njëlazer pulsues(domethënë, frekuenca e përsëritjes së pulsit) përshkruan numrin e pulseve të emetuara në sekondë, domethënë, reciprokisht e hapësirës kohore të pulsit (Figura 1). Siç u përmend më parë, shkalla e përsëritjes është në përpjesëtim të zhdrejtë me energjinë e pulsit dhe drejtpërdrejt në përpjesëtim me fuqinë mesatare. Edhe pse shkalla e përsëritjes zakonisht varet nga mediumi i fitimit të lazerit, në shumë raste, shkalla e përsëritjes mund të ndryshojë. Sa më e lartë të jetë shkalla e përsëritjes, aq më e shkurtër është koha e relaksimit termik të sipërfaqes së elementit optik të lazerit dhe pikës përfundimtare të fokusuar, duke bërë të mundur që materiali të nxehet më shpejt.

5. Gjatësia e koherencës (Njësitë e zakonshme: mm në cm)

Lazerët kanë koherencë, që do të thotë se ekziston një marrëdhënie e fiksuar midis vlerave të fazës së fushës elektrike në kohë ose pozicione të ndryshme. Kjo ndodh sepse lazerët gjenerohen nga emetimi i stimuluar, i cili është i ndryshëm nga shumica e llojeve të tjera të burimeve të dritës. Gjatë gjithë procesit të përhapjes, koherenca dobësohet gradualisht dhe gjatësia e koherencës së lazerit përcakton distancën në të cilën koherenca e tij kohore ruan një masë të caktuar.

6. Polarizimi

Polarizimi përcakton drejtimin e fushës elektrike të valëve të dritës, e cila është gjithmonë pingule me drejtimin e përhapjes. Në shumicën e rasteve, lazerët janë të polarizuar linearisht, që do të thotë se fusha elektrike e emetuar tregon gjithmonë në të njëjtin drejtim. Drita jo e polarizuar gjeneron fusha elektrike që tregojnë në shumë drejtime të ndryshme. Shkalla e polarizimit zakonisht shprehet si raporti i fuqisë optike të dy gjendjeve të polarizimit ortogonal, të tilla si 100:1 ose 500:1.