Parameter pencirian prestasi penting sistem laser

1. Panjang gelombang (unit: nm hingga μm)

Yangpanjang gelombang lasermewakili panjang gelombang gelombang elektromagnet yang dibawa oleh laser. Berbanding dengan jenis cahaya lain, ciri penting bagilaserialah ia bersifat monokromatik, yang bermaksud panjang gelombangnya sangat tulen dan hanya mempunyai satu frekuensi yang tertakrif dengan baik.

Perbezaan antara panjang gelombang laser yang berbeza:

Panjang gelombang laser merah biasanya antara 630nm-680nm, dan cahaya yang dipancarkan adalah merah, dan ia juga merupakan laser yang paling biasa (terutamanya digunakan dalam bidang cahaya pemakanan perubatan, dsb.);

Panjang gelombang laser hijau secara amnya kira-kira 532nm, (terutamanya digunakan dalam bidang julat laser, dsb.);

Panjang gelombang laser biru biasanya antara 400nm-500nm (terutamanya digunakan untuk pembedahan laser);

Laser UV antara 350nm-400nm (terutamanya digunakan dalam bioperubatan);

Laser inframerah adalah yang paling istimewa, mengikut julat panjang gelombang dan medan aplikasi, panjang gelombang laser inframerah secara amnya terletak dalam julat 700nm-1mm. Jalur inframerah boleh dibahagikan lagi kepada tiga sub-jalur: inframerah dekat (NIR), inframerah tengah (MIR) dan inframerah jauh (FIR). Julat panjang gelombang inframerah dekat adalah kira-kira 750nm-1400nm, yang digunakan secara meluas dalam komunikasi gentian optik, pengimejan bioperubatan dan peralatan penglihatan malam inframerah.

2. Kuasa dan tenaga (unit: W atau J)

Kuasa laserdigunakan untuk menggambarkan output kuasa optik laser gelombang berterusan (CW) atau kuasa purata laser berdenyut. Di samping itu, laser berdenyut dicirikan oleh fakta bahawa tenaga denyutnya adalah berkadar dengan kuasa purata dan berkadar songsang dengan kadar pengulangan denyut, dan laser dengan kuasa dan tenaga yang lebih tinggi biasanya menghasilkan lebih banyak haba buangan.

Kebanyakan pancaran laser mempunyai profil pancaran Gaussian, jadi sinaran dan fluks kedua-duanya adalah tertinggi pada paksi optik laser dan berkurangan apabila sisihan daripada paksi optik meningkat. Laser lain mempunyai profil pancaran atas rata yang, tidak seperti pancaran Gaussian, mempunyai profil sinaran malar merentasi keratan rentas pancaran laser dan penurunan keamatan yang cepat. Oleh itu, laser atas rata tidak mempunyai sinaran puncak. Kuasa puncak pancaran Gaussian adalah dua kali ganda daripada pancaran atas rata dengan kuasa purata yang sama.

3. Tempoh denyutan (unit: fs hingga ms)

Tempoh denyut laser (iaitu lebar denyut) ialah masa yang diperlukan oleh laser untuk mencapai separuh daripada kuasa optik maksimum (FWHM).

 

4. Kadar pengulangan (unit: Hz hingga MHz)

Kadar pengulangan bagilaser berdenyut(iaitu kadar pengulangan denyut) menerangkan bilangan denyut yang dipancarkan sesaat, iaitu, timbal balik jarak denyut jujukan masa. Kadar pengulangan adalah berkadar songsang dengan tenaga denyut dan berkadar dengan kuasa purata. Walaupun kadar pengulangan biasanya bergantung pada medium penguatan laser, dalam banyak kes, kadar pengulangan boleh diubah. Kadar pengulangan yang lebih tinggi menghasilkan masa pengenduran haba yang lebih pendek untuk permukaan dan fokus akhir elemen optik laser, yang seterusnya membawa kepada pemanasan bahan yang lebih cepat.

5. Perbezaan (unit tipikal: mrad)

Walaupun pancaran laser secara amnya dianggap sebagai kolimat, ia sentiasa mengandungi sejumlah perbezaan tertentu, yang menggambarkan sejauh mana pancaran menyimpang pada jarak yang semakin meningkat dari pinggang pancaran laser disebabkan oleh pembelauan. Dalam aplikasi dengan jarak kerja yang jauh, seperti sistem liDAR, di mana objek mungkin beratus-ratus meter dari sistem laser, perbezaan menjadi masalah yang sangat penting.

6. Saiz bintik (unit: μm)

Saiz titik pancaran laser yang difokuskan menggambarkan diameter pancaran pada titik fokus sistem kanta pemfokusan. Dalam banyak aplikasi, seperti pemprosesan bahan dan pembedahan perubatan, matlamatnya adalah untuk meminimumkan saiz titik. Ini memaksimumkan ketumpatan kuasa dan membolehkan penciptaan ciri-ciri berbutir halus. Kanta asfera sering digunakan sebagai ganti kanta sfera tradisional untuk mengurangkan aberasi sfera dan menghasilkan saiz titik fokus yang lebih kecil.

7. Jarak kerja (unit: μm hingga m)

Jarak operasi sistem laser biasanya ditakrifkan sebagai jarak fizikal dari elemen optik akhir (biasanya kanta pemfokusan) ke objek atau permukaan yang difokuskan oleh laser. Aplikasi tertentu, seperti laser perubatan, biasanya bertujuan untuk meminimumkan jarak operasi, manakala yang lain, seperti penderiaan jauh, biasanya bertujuan untuk memaksimumkan julat jarak operasinya.