Լազերային համակարգի կատարողականի բնութագրման կարևոր պարամետրեր

1. Ալիքի երկարություն (միավոր՝ նմ-ից մինչև մկմ)

Theլազերի ալիքի ալիքիներկայացնում է լազերի կողմից փոխանցվող էլեկտրամագնիսական ալիքի երկարությունը։ Լույսի այլ տեսակների համեմատ, դրա կարևոր առանձնահատկությունըլազերայն է, որ այն մոնոքրոմատիկ է, ինչը նշանակում է, որ դրա ալիքի երկարությունը շատ մաքուր է և ունի միայն մեկ լավ սահմանված հաճախականություն։

Լազերի տարբեր ալիքի երկարությունների միջև եղած տարբերությունը.

Կարմիր լազերի ալիքի երկարությունը սովորաբար 630 նմ-680 նմ է, իսկ արձակվող լույսը կարմիր է, և այն նաև ամենատարածված լազերն է (հիմնականում օգտագործվում է բժշկական սնուցման լույսի և այլնի ոլորտում):

Կանաչ լազերի ալիքի երկարությունը սովորաբար մոտ 532 նմ է (հիմնականում օգտագործվում է լազերային հեռաչափման ոլորտում և այլն):

Կապույտ լազերի ալիքի երկարությունը սովորաբար 400-500 նմ է (հիմնականում օգտագործվում է լազերային վիրաբուժության համար):

Ուլտրամանուշակագույն լազեր 350-400 նմ միջակայքում (հիմնականում օգտագործվում է կենսաբժշկության մեջ)։

Ինֆրակարմիր լազերը ամենաառանձնահատուկն է, ըստ ալիքի երկարության և կիրառման ոլորտի, ինֆրակարմիր լազերի ալիքի երկարությունը սովորաբար գտնվում է 700 նմ-1 մմ տիրույթում: Ինֆրակարմիր տիրույթը կարելի է բաժանել երեք ենթագոտիների՝ մոտ ինֆրակարմիր (NIR), միջին ինֆրակարմիր (MIR) և հեռավոր ինֆրակարմիր (FIR): Մոտ ինֆրակարմիր ալիքի երկարության տիրույթը մոտ 750 նմ-1400 նմ է, որը լայնորեն կիրառվում է օպտիկամանրաթելային կապի, կենսաբժշկական պատկերման և ինֆրակարմիր գիշերային տեսողության սարքավորումներում:

2. Հզորություն և էներգիա (միավոր՝ Վտ կամ Ջ)

Լազերային հզորությունօգտագործվում է անընդհատ ալիքային (CW) լազերի օպտիկական ելքային հզորությունը կամ իմպուլսային լազերի միջին հզորությունը նկարագրելու համար: Բացի այդ, իմպուլսային լազերները բնութագրվում են նրանով, որ դրանց իմպուլսային էներգիան համեմատական ​​է միջին հզորությանը և հակադարձ համեմատական ​​է իմպուլսի կրկնության արագությանը, իսկ ավելի բարձր հզորություն և էներգիա ունեցող լազերները սովորաբար ավելի շատ ջերմության կորուստ են առաջացնում:

Լազերային ճառագայթների մեծ մասն ունի գաուսյան ճառագայթի պրոֆիլ, ուստի ճառագայթումը և հոսքը ամենաբարձրն են լազերի օպտիկական առանցքի վրա և նվազում են օպտիկական առանցքից շեղման մեծացմանը զուգընթաց: Այլ լազերներն ունեն հարթ գագաթնակետային ճառագայթի պրոֆիլներ, որոնք, ի տարբերություն գաուսյան ճառագայթների, ունեն հաստատուն ճառագայթման պրոֆիլ լազերային ճառագայթի լայնական հատույթի երկայնքով և ինտենսիվության արագ անկում: Հետևաբար, հարթ գագաթնակետային լազերները չունեն գագաթնակետային ճառագայթում: Գաուսյան ճառագայթի գագաթնակետային հզորությունը կրկնակի մեծ է նույն միջին հզորությամբ հարթ գագաթնակետային ճառագայթի հզորությունից:

3. Իմպուլսի տևողություն (միավոր՝ fs-ից մինչև ms)

Լազերային իմպուլսի տևողությունը (այսինքն՝ իմպուլսի լայնությունը) այն ժամանակն է, որը պահանջվում է լազերին հասնելու առավելագույն օպտիկական հզորության (FWHM) կեսին։

 

4. Կրկնության հաճախականություն (միավոր՝ Հց-ից մինչև ՄՀց)

Կրկնության հաճախականությունըիմպուլսային լազեր(այսինքն՝ իմպուլսի կրկնության արագությունը) նկարագրում է վայրկյանում արձակվող իմպուլսների քանակը, այսինքն՝ ժամանակային հաջորդականության իմպուլսային միջակայքի հակադարձ մեծությունը։ Կրկնության արագությունը հակադարձ համեմատական ​​է իմպուլսի էներգիային և համեմատական ​​է միջին հզորությանը։ Չնայած կրկնության արագությունը սովորաբար կախված է լազերային ուժեղացման միջավայրից, շատ դեպքերում այն ​​կարող է փոխվել։ Կրկնության ավելի բարձր արագությունը հանգեցնում է լազերային օպտիկական տարրի մակերեսի և վերջնական ֆոկուսի համար ջերմային թուլացման ավելի կարճ ժամանակի, ինչն էլ իր հերթին հանգեցնում է նյութի ավելի արագ տաքացման։

5. Դիվերգենցիա (տիպիկ միավոր՝ mrad)

Չնայած լազերային ճառագայթները սովորաբար համարվում են կոլիմատացնող, դրանք միշտ պարունակում են որոշակի քանակությամբ դիվերգենցիա, որը նկարագրում է այն չափը, որով ճառագայթը դիֆրակցիայի պատճառով դիվերգենցիայի պատճառով շեղվում է լազերային ճառագայթի իրանից աճող հեռավորության վրա: Երկար աշխատանքային հեռավորություններ ունեցող կիրառություններում, ինչպիսիք են liDAR համակարգերը, որտեղ օբյեկտները կարող են հարյուրավոր մետրեր հեռու լինել լազերային համակարգից, դիվերգենցիան դառնում է հատկապես կարևոր խնդիր:

6. Բծի չափ (միավոր՝ մկմ)

Ֆոկուսացված լազերային ճառագայթի կետային չափը նկարագրում է ճառագայթի տրամագիծը ֆոկուսացնող ոսպնյակի համակարգի կիզակետում: Շատ կիրառություններում, ինչպիսիք են նյութերի մշակումը և բժշկական վիրաբուժությունը, նպատակը կետի չափը նվազագույնի հասցնելն է: Սա մեծացնում է հզորության խտությունը և թույլ է տալիս ստեղծել հատկապես նուրբ հատկանիշներ: Ասֆերիկ ոսպնյակները հաճախ օգտագործվում են ավանդական գնդաձև ոսպնյակների փոխարեն՝ գնդաձև շեղումները նվազեցնելու և ավելի փոքր կիզակետային կետի չափ ստանալու համար:

7. Աշխատանքային հեռավորություն (միավոր՝ մկմ-ից մինչև մ)

Լազերային համակարգի աշխատանքային հեռավորությունը սովորաբար սահմանվում է որպես վերջնական օպտիկական տարրից (սովորաբար ֆոկուսացնող ոսպնյակ) մինչև այն առարկան կամ մակերեսը, որի վրա լազերը ֆոկուսավորում է։ Որոշակի կիրառություններ, ինչպիսիք են բժշկական լազերները, սովորաբար ձգտում են նվազագույնի հասցնել աշխատանքային հեռավորությունը, մինչդեռ մյուսները, ինչպիսիք են հեռազգացումը, սովորաբար ձգտում են մեծացնել իրենց աշխատանքային հեռավորության միջակայքը։