Grondparameter vum Lasersystem

Basisparameter vun derLasersystem

An enger Rei vun Uwendungsberäicher wéi Materialveraarbechtung, Laserchirurgie a Fernerkundung, obwuel et vill Zorte vu Lasersystemer gëtt, deelen se dacks e puer gemeinsam Kärparameter. D'Etabléierung vun engem eenheetleche Parameterterminologiesystem kann hëllefen, Duercherneen an der Ausdrocksweis ze vermeiden an et de Benotzer erméiglechen, Lasersystemer a Komponenten méi präzis auszewielen a konfiguréieren, wouduerch d'Bedierfnesser vu spezifesche Szenarie gerecht ginn.

Basisparameter

Wellelängt (üblech Eenheeten: nm bis μm)

D'Wellenlängt reflektéiert d'Frequenzcharakteristike vun de Liichtwellen, déi vun engem Laser am Weltraum ausgestraalt ginn. Verschidden Uwendungsszenarien hunn ënnerschiddlech Ufuerderunge fir Wellenlängten: Bei der Materialveraarbechtung variéiert d'Absorptiounsquote vu Materialien fir spezifesch Wellenlängten, wat den Veraarbechtungseffekt beaflosst. Bei Fernerkundungsapplikatioune gëtt et Ënnerscheeder an der Absorptioun an der Interferenz vu verschiddene Wellenlängten duerch d'Atmosphär. A medizineschen Uwendungen variéiert d'Absorptioun vu Laseren duerch Leit mat verschiddene Hautfaarwen och jee no der Wellenlängt. Wéinst dem méi klenge fokusséierte Punkt, kënne Laseren mat méi kuerzer Wellenlängt...Laseroptesch Apparaterhunn e Virdeel bei der Kreatioun vu klenge a präzise Strukturen, wouduerch ganz wéineg Peripherieheizung generéiert gëtt. Am Verglach mat Laser mat méi laange Wellelängten si se awer normalerweis méi deier a méi ufälleg fir Schied.

2. Leeschtung an Energie (Gemeinsam Eenheeten: W oder J)

D'Laserleistung gëtt normalerweis a Watt (W) gemooss a gëtt benotzt fir d'Leeschtung vu kontinuéierleche Laseren oder d'Duerchschnëttsleistung vu gepulste Laseren ze moossen. Bei gepulste Laseren ass d'Energie vun engem eenzegen Impuls direkt proportional zu der Duerchschnëttsleistung an ëmgekéiert proportional zu der Widderhuelungsfrequenz, woubei d'Eenheet Joule (J) ass. Wat méi héich d'Leistung oder Energie ass, wat méi héich d'Käschte vum Laser normalerweis sinn, wat méi grouss d'Ufuerderung un d'Hëtztofleedung ass, an d'Schwieregkeet fir eng gutt Stralqualitéit ze halen och deementspriechend eropgeet.

Pulsenergie = duerchschnëttlech Leeschtungswiederholungsrate Pulsenergie = duerchschnëttlech Leeschtungswiederholungsrate

3. Pulsdauer (Gemeinsam Eenheeten: fs bis ms)

D'Dauer vun engem Laserpuls, och bekannt als Pulsbreet, gëtt allgemeng als d'Zäit definéiert, déi et brauch fir denLaserd'Leeschtung op d'Halschent vun hirem Peak (FWHM) eropzeklammen (Figur 1). D'Pulsbreet vun ultraschnelle Laseren ass extrem kuerz a läit typescherweis tëscht Pikosekonnen (10⁻¹² Sekonnen) an Attosekonnen (10⁻¹⁸ Sekonnen).

4. Widderhuelungsfrequenz (Gemeinsam Eenheeten: Hz bis MHZ)

D'Widderhuelungsquote vun engemgepulste Laser(dh d'Pulswidderhuelungsfrequenz) beschreift d'Zuel vun den Impulsen, déi pro Sekonn ausgestraalt ginn, dat heescht d'Reziprok vum Zäitpulsofstand (Figur 1). Wéi scho gesot, ass d'Widderhuelungsquote ëmgekéiert proportional zu der Pulsenergie an direkt proportional zu der duerchschnëttlecher Leeschtung. Och wann d'Widderhuelungsquote normalerweis vum Laserverstärkungsmedium ofhänkt, kann d'Widderhuelungsquote a ville Fäll variéieren. Wat méi héich d'Widderhuelungsquote ass, wat méi kuerz d'thermesch Relaxatiounszäit vun der Uewerfläch vum opteschen Laserelement an dem finale fokusséierte Punkt ass, wouduerch d'Material sech méi séier erwiermt.

5. Kohärenzlängt (Gemeinsam Eenheeten: mm bis cm)

Laser hunn Kohärenz, dat heescht, datt et eng fest Relatioun tëscht de Phasenwäerter vum elektresche Feld zu verschiddenen Zäiten oder Positiounen gëtt. Dëst läit dorun, datt Laser duerch stimuléiert Emissioun generéiert ginn, wat sech vun de meeschten aneren Aarte vu Liichtquellen ënnerscheet. Wärend dem ganze Ausbreedungsprozess schwächt d'Kohärenz lues a lues of, an d'Kohärenzlängt vum Laser definéiert d'Distanz, op där seng zäitlech Kohärenz eng bestëmmte Mass behält.

6. Polariséierung

D'Polarisatioun definéiert d'Richtung vum elektresche Feld vu Liichtwellen, déi ëmmer senkrecht zu der Ausbreedungsrichtung ass. An de meeschte Fäll si Laser linear polariséiert, dat heescht, datt dat emittéiert elektrescht Feld ëmmer an déiselwecht Richtung weist. Net-polariséiert Liicht generéiert elektresch Felder, déi a vill verschidde Richtungen weisen. De Grad vun der Polarisatioun gëtt normalerweis als Verhältnes vun der optescher Leeschtung vun zwou orthogonalen Polarisatiounszoustänn ausgedréckt, wéi 100:1 oder 500:1.