Професионално знаење

Бранова должина, моќ и енергија, стапка на повторување, должина на кохерентност итн., ласерска терминологија.

2024-04-19

Бранова должина (вообичаени единици: nm до μm):

Брановата должина на ласерот ја опишува просторната фреквенција на емитираниот светлосен бран. Оптималната бранова должина за одреден случај на употреба во голема мера зависи од апликацијата. За време на обработката на материјалот, различни материјали ќе имаат уникатни карактеристики на апсорпција на бранова должина, што резултира со различни интеракции со материјалите. Слично на тоа, атмосферската апсорпција и пречки може различно да влијаат на одредени бранови должини при далечинско набљудување, а во медицинските ласерски апликации, различните бои на кожата различно ќе апсорбираат одредени бранови должини. Ласерите со пократка бранова должина и ласерската оптика имаат предности во создавањето мали, прецизни карактеристики кои генерираат минимално периферно загревање поради помалите фокусирани точки. Сепак, тие се генерално поскапи и поподложни на оштетување од ласерите со подолга бранова должина.


Моќност и енергија (заеднички единици: W или J):

Ласерската моќност се мери во вати (W), што се користи за опишување на излезната оптичка моќност на ласерот со континуиран бран (CW) или просечната моќност на импулсен ласер. Покрај тоа, карактеристиката на импулсниот ласер е тоа што неговата пулсна енергија е директно пропорционална со просечната моќност и обратно пропорционална на стапката на повторување на пулсот. Единицата за енергија е Џул (J).

Енергија на пулсот = просечна стапка на повторување на моќноста Пулсната енергија = просечна стапка на повторување на моќноста.

Ласерите со поголема моќност и енергија се генерално поскапи и произведуваат повеќе отпадна топлина. Како што се зголемува моќноста и енергијата, одржувањето на квалитетот на високото светло станува сè потешко.


Времетраење на пулсот (вообичаени единици: fs до ms):

Времетраењето на ласерскиот пулс или (т.е.: ширина на пулсот) генерално се дефинира како време потребно за ласерот да достигне половина од својата максимална оптичка моќност (FWHM). Ултрабрзите ласери се карактеризираат со кратко времетраење на пулсот, кои се движат од пикосекунди (10-12 секунди) до аттосекунди (10-18 секунди).


Стапка на повторување (вообичаени единици: Hz до MHz):

Стапката на повторување на импулсен ласер, или фреквенција на повторување на пулсот, го опишува бројот на емитирани импулси во секунда, што е реципрочно на секвенцијалното растојание на пулсот. Како што беше споменато претходно, стапката на повторување е обратно пропорционална со енергијата на пулсот и директно пропорционална со просечната моќност. Иако стапката на повторување обично зависи од медиумот за ласерско засилување, во многу случаи стапката на повторување може да варира. Колку е поголема стапката на повторување, толку е пократко времето на термичка релаксација на површината на ласерската оптика и конечното фокусирано место, овозможувајќи му на материјалот да се загрее побрзо.


Должина на кохерентност (заеднички единици: mm до cm):

Ласерите се кохерентни, што значи дека постои фиксна врска помеѓу фазните вредности на електричното поле во различни времиња или локации. Тоа е затоа што ласерската светлина се произведува со стимулирана емисија, за разлика од повеќето други видови извори на светлина. Кохерентноста постепено слабее во текот на ширењето, а должината на кохерентноста на ласерот го дефинира растојанието преку кое неговата временска кохерентност одржува одреден квалитет.


Поларизација:

Поларизацијата го дефинира правецот на електричното поле на светлосниот бран, кој е секогаш нормален на насоката на ширење. Во повеќето случаи, ласерската светлина е линеарно поларизирана, што значи дека емитираното електрично поле секогаш покажува во иста насока. Неполаризираната светлина произведува електрични полиња кои се насочени во многу различни насоки. Степенот на поларизација обично се изразува како однос на оптичката моќност на две ортогонални состојби на поларизација, како што се 100:1 или 500:1.


Дијаметар на зракот (вообичаени единици: mm до cm):

Дијаметарот на зракот на ласерот го претставува страничното продолжување на зракот или физичката големина нормална на насоката на ширење. Обично се дефинира на ширина 1/e2, односно точката во која интензитетот на зракот достигнува 1/e2 (≈ 13,5%) од неговата максимална вредност. Во точката 1/e2, јачината на електричното поле паѓа на 1/e (≈ 37%) од неговата максимална вредност. Колку е поголем дијаметарот на зракот, толку е поголема оптиката и целокупниот систем потребни за да се избегне отсекување на зракот, што резултира со зголемени трошоци. Сепак, намалувањето на дијаметарот на зракот ја зголемува густината на моќност/енергија, што исто така може да има штетни ефекти.


Моќност или густина на енергија (вообичаени единици: W/cm2 до MW/cm2 или µJ/cm2 до J/cm2):

Дијаметарот на зракот е поврзан со густината на моќноста/енергијата на ласерскиот зрак (односно, оптичката моќност/енергија по единица површина). Кога моќноста или енергијата на зракот е константна, колку е поголем дијаметарот на зракот, толку е помала густината на моќност/енергија. Ласерите со висока моќност/густина на енергија обично се идеалниот финален излез на системот (како на пример при ласерско сечење или ласерско заварување), но ниски Густината на моќност/енергија на ласерот често е корисна во системот, спречувајќи оштетување предизвикано од ласер. Ова исто така ги спречува областите со висока моќност/висока енергетска густина на зракот да го јонизираат воздухот. Поради овие причини, проширувачите на зракот често се користат за зголемување на дијаметарот, со што се намалува густината на моќност/енергија во ласерскиот систем. Сепак, мора да се внимава да не се прошири зракот толку многу што ќе се засече во отворот на системот, што ќе резултира со трошење енергија и можно оштетување.

X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept