Стручно знање

Таласна дужина, снага и енергија, стопа понављања, дужина кохерентности, итд., ласерска терминологија.

2024-04-19

Таласна дужина (уобичајене јединице: нм до µм):

Таласна дужина ласера ​​описује просторну фреквенцију емитованог светлосног таласа. Оптимална таласна дужина за конкретан случај употребе у великој мери зависи од примене. Током обраде материјала, различити материјали ће имати јединствене карактеристике апсорпције таласне дужине, што резултира различитим интеракцијама са материјалима. Слично, атмосферска апсорпција и сметње могу различито утицати на одређене таласне дужине у даљинском детекцији, а у медицинским ласерским апликацијама, различите боје коже различито ће апсорбовати одређене таласне дужине. Ласери краће таласне дужине и ласерска оптика имају предности у стварању малих, прецизних карактеристика које стварају минимално периферно грејање због мањих фокусираних тачака. Међутим, они су генерално скупљи и подложнији оштећењима од ласера ​​дуже таласне дужине.


Снага и енергија (уобичајене јединице: В или Ј):

Снага ласера ​​се мери у ватима (В), који се користи за описивање излазне оптичке снаге ласера ​​са континуалним таласом (ЦВ) или просечне снаге импулсног ласера. Поред тога, карактеристика пулсног ласера ​​је да је његова импулсна енергија директно пропорционална просечној снази и обрнуто пропорционална брзини понављања импулса. Јединица за енергију је џул (Ј).

Енергија импулса = просечна брзина понављања енергије Енергија импулса = просечна брзина понављања снаге.

Ласери веће снаге и енергије су генерално скупљи и производе више отпадне топлоте. Како се снага и енергија повећавају, одржавање високог квалитета зрака постаје све теже.


Трајање импулса (уобичајене јединице: фс до мс):

Трајање ласерског импулса или (тј. ширина импулса) се генерално дефинише као време потребно да ласер достигне половину своје максималне оптичке снаге (ФВХМ). Ултрабрзи ласери се одликују кратким трајањем импулса, у распону од пикосекунди (10-12 секунди) до атосекунди (10-18 секунди).


Стопа понављања (уобичајене јединице: Хз до МХз):

Брзина понављања импулсног ласера, или фреквенција понављања импулса, описује број емитованих импулса у секунди, који је реципрочан размак секвенцијалних импулса. Као што је раније поменуто, стопа понављања је обрнуто пропорционална енергији импулса и директно пропорционална просечној снази. Иако брзина понављања обично зависи од медија за појачавање ласера, у многим случајевима стопа понављања може да варира. Што је већа стопа понављања, то је краће време термалне релаксације на површини ласерске оптике и коначног фокусираног места, омогућавајући материјалу да се брже загреје.


Дужина кохерентности (уобичајене јединице: мм до цм):

Ласери су кохерентни, што значи да постоји фиксни однос између вредности фазе електричног поља у различитим временима или на различитим локацијама. То је зато што се ласерска светлост производи стимулисаном емисијом, за разлику од већине других врста извора светлости. Кохеренција постепено слаби током ширења, а дужина кохерентности ласера ​​дефинише растојање на којем његова временска кохерентност одржава одређени квалитет.


поларизација:

Поларизација дефинише правац електричног поља светлосног таласа, који је увек окомит на правац простирања. У већини случајева, ласерска светлост је линеарно поларизована, што значи да емитовано електрично поље увек показује у истом правцу. Неполаризована светлост производи електрична поља која су усмерена у много различитих праваца. Степен поларизације се обично изражава као однос оптичке снаге два ортогонална поларизациона стања, као што је 100:1 или 500:1.


Пречник снопа (уобичајене јединице: мм до цм):

Пречник снопа ласера ​​представља бочно продужење зрака, или физичку величину која је окомита на правац простирања. Обично се дефинише ширином 1/е2, односно тачком у којој интензитет зрака достиже 1/е2 (≈ 13,5%) своје максималне вредности. У тачки 1/е2, јачина електричног поља пада на 1/е (≈ 37%) своје максималне вредности. Што је већи пречник снопа, већа је оптика и укупни систем потребни да би се избегло одсецање снопа, што доводи до повећања трошкова. Међутим, смањење пречника зрака повећава густину снаге/енергије, што такође може имати штетне ефекте.


Густина снаге или енергије (уобичајене јединице: В/цм2 до МВ/цм2 или µЈ/цм2 до Ј/цм2):

Пречник зрака је повезан са снагом/густином енергије ласерског зрака (то јест, оптичком снагом/енергијом по јединици површине). Када је снага или енергија зрака константна, што је већи пречник зрака, то је мања густина снаге/енергије. Ласери велике снаге/енергетске густине су обично идеални коначни излаз система (као што су ласерско сечење или ласерско заваривање), али ниска Густина снаге/енергетске густине ласера ​​је често корисна унутар система, спречавајући оштећења изазвана ласером. Ово такође спречава да региони снопа велике снаге/високе густине енергије јонизују ваздух. Из ових разлога, експандери зрака се често користе за повећање пречника, чиме се смањује густина снаге/енергије унутар ласерског система. Међутим, мора се пазити да се сноп не прошири толико да се заглави унутар отвора система, што резултира губитком енергије и могућим оштећењима.

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