Parametra të rëndësishëm të karakterizimit të performancës së sistemit lazer

1. Gjatësia e valës (njësia: nm në μm)

Tëgjatësia e valës së lazeritparaqet gjatësinë valore të valës elektromagnetike të bartur nga lazeri. Krahasuar me llojet e tjera të dritës, një veçori e rëndësishme elazerështë se është monokromatik, që do të thotë se gjatësia valore e tij është shumë e pastër dhe ka vetëm një frekuencë të mirëpërcaktuar.

Dallimi midis gjatësive të ndryshme të valëve të lazerit:

Gjatësia e valës së lazerit të kuq është përgjithësisht midis 630 nm-680 nm, dhe drita e emetuar është e kuqe, dhe është gjithashtu lazeri më i zakonshëm (kryesisht përdoret në fushën e dritës ushqimore mjekësore, etj.);

Gjatësia e valës së lazerit jeshil është përgjithësisht rreth 532 nm, (kryesisht përdoret në fushën e rangut të lazerit, etj.);

Gjatësia e valës së lazerit blu është përgjithësisht midis 400nm-500nm (kryesisht përdoret për kirurgji me lazer);

Lazer UV midis 350nm-400nm (kryesisht përdoret në biomjekësi);

Lazeri infra të kuqe është më i vecanti, sipas gamës së gjatësisë së valës dhe fushës së aplikimit, gjatësia e valës së lazerit infra të kuqe në përgjithësi është e vendosur në intervalin 700nm-1mm. Brezi infra të kuqe mund të ndahet më tej në tre nën-banda: infra të kuqe afër (NIR), infra të kuqe të mesme (MIR) dhe infra të kuqe të largët (FIR). Gama e gjatësisë së valës afër infra të kuqe është rreth 750 nm-1400 nm, e cila përdoret gjerësisht në komunikimin me fibra optike, imazhet biomjekësore dhe pajisjet e shikimit të natës infra të kuqe.

2. Fuqia dhe energjia (njësia: W ose J)

Fuqia lazerpërdoret për të përshkruar fuqinë optike në dalje të një lazeri me valë të vazhdueshme (CW) ose fuqinë mesatare të një lazeri pulsues. Përveç kësaj, lazerët me puls karakterizohen nga fakti se energjia e tyre e pulsit është proporcionale me fuqinë mesatare dhe në përpjesëtim të kundërt me shkallën e përsëritjes së pulsit, dhe lazerët me fuqi dhe energji më të lartë zakonisht prodhojnë më shumë nxehtësi të mbeturinave.

Shumica e rrezeve lazer kanë një profil të rrezes Gaussian, kështu që rrezatimi dhe fluksi janë të dyja më të larta në boshtin optik të lazerit dhe zvogëlohen me rritjen e devijimit nga boshti optik. Lazerët e tjerë kanë profile të rrezeve me majë të sheshtë, të cilat, ndryshe nga rrezet Gaussian, kanë një profil të vazhdueshëm rrezatimi përgjatë seksionit kryq të rrezes lazer dhe një rënie të shpejtë të intensitetit. Prandaj, lazerët me majë të sheshtë nuk kanë rrezatim maksimal. Fuqia maksimale e një trau Gaussian është dyfishi i një trau me majë të sheshtë me të njëjtën fuqi mesatare.

3. Kohëzgjatja e pulsit (njësia: fs në ms)

Kohëzgjatja e pulsit lazer (dmth. gjerësia e pulsit) është koha që i duhet lazerit për të arritur gjysmën e fuqisë maksimale optike (FWHM).

 

4. Shkalla e përsëritjes (njësia: Hz në MHz)

Shkalla e përsëritjes së alazer pulsues(dmth shpejtësia e përsëritjes së pulsit) përshkruan numrin e pulseve të emetuara për sekondë, domethënë reciprocitetin e ndarjes së pulseve të sekuencës kohore. Shpejtësia e përsëritjes është në përpjesëtim të zhdrejtë me energjinë e pulsit dhe proporcionale me fuqinë mesatare. Megjithëse shkalla e përsëritjes zakonisht varet nga mediumi i fitimit të lazerit, në shumë raste, shkalla e përsëritjes mund të ndryshohet. Një shkallë më e lartë përsëritjeje rezulton në një kohë më të shkurtër relaksimi termik për sipërfaqen dhe fokusin përfundimtar të elementit optik lazer, i cili nga ana tjetër çon në ngrohjen më të shpejtë të materialit.

5. Divergjenca (njësia tipike: mrad)

Edhe pse rrezet lazer përgjithësisht mendohen si të përafërta, ato gjithmonë përmbajnë një sasi të caktuar divergjence, e cila përshkruan shkallën në të cilën rrezja divergjente në një distancë në rritje nga beli i rrezes lazer për shkak të difraksionit. Në aplikimet me distanca të gjata pune, të tilla si sistemet liDAR, ku objektet mund të jenë qindra metra larg sistemit lazer, divergjenca bëhet një problem veçanërisht i rëndësishëm.

6. Madhësia e pikës (njësia: μm)

Madhësia e pikës së rrezes së fokusuar të lazerit përshkruan diametrin e rrezes në pikën qendrore të sistemit të lenteve të fokusimit. Në shumë aplikime, të tilla si përpunimi i materialit dhe kirurgjia mjekësore, qëllimi është të minimizohet madhësia e njollave. Kjo maksimizon densitetin e fuqisë dhe lejon krijimin e veçorive veçanërisht të imta. Lentet asferike përdoren shpesh në vend të lenteve sferike tradicionale për të reduktuar devijimet sferike dhe për të prodhuar një madhësi më të vogël të pikës fokale.

7. Distanca e punës (njësia: μm në m)

Distanca e funksionimit të një sistemi lazer zakonisht përcaktohet si distanca fizike nga elementi optik përfundimtar (zakonisht një lente fokusimi) tek objekti ose sipërfaqja ku fokusohet lazeri. Disa aplikacione, të tilla si lazerët mjekësorë, zakonisht kërkojnë të minimizojnë distancën e funksionimit, ndërsa të tjera, të tilla si sensori në distancë, zakonisht synojnë të maksimizojnë distancën e tyre të funksionimit.