Лазер системийн чухал гүйцэтгэлийн шинж чанарын параметрүүд

1. Долгионы урт (нэгж: нм-ээс мкм хүртэл)

ньлазерын долгионы долгионлазераар дамжин өнгөрдөг цахилгаан соронзон долгионы долгионы уртыг илэрхийлнэ. Бусад төрлийн гэрэлтэй харьцуулахад чухал шинж чанар ньлазергэдэг нь монохромат бөгөөд энэ нь түүний долгионы урт нь маш цэвэр бөгөөд зөвхөн нэг тодорхой давтамжтай гэсэн үг юм.

Лазерын долгионы уртын ялгаа:

Улаан лазерын долгионы урт нь ерөнхийдөө 630nm-680nm хооронд байдаг бөгөөд ялгаруулдаг гэрэл нь улаан бөгөөд энэ нь мөн хамгийн түгээмэл лазер юм (голчлон эмнэлгийн тэжээлийн гэрэл гэх мэт салбарт ашиглагддаг);

Ногоон лазерын долгионы урт нь ерөнхийдөө 532 нм орчим байдаг (голчлон лазерын хүрээ гэх мэт салбарт ашиглагддаг);

Цэнхэр лазерын долгионы урт нь ерөнхийдөө 400nm-500nm хооронд байдаг (голчлон лазер мэс засалд ашиглагддаг);

350нм-400нм хоорондох хэт ягаан туяаны лазер (голчлон биоанагаах ухаанд ашиглагддаг);

Хэт улаан туяаны лазер нь хамгийн онцгой лазер бөгөөд долгионы уртын хүрээ болон хэрэглээний талбараас хамааран хэт улаан туяаны лазерын долгионы урт нь ерөнхийдөө 700nm-1mm хооронд хэлбэлздэг. Хэт улаан туяаны зурвасыг цааш нь гурван дэд зурвас болгон хувааж болно: ойрын хэт улаан туяа (NIR), дундын хэт улаан туяа (MIR) болон алс хэт улаан туяа (FIR). Ойрын хэт улаан туяаны долгионы урт нь 750nm-1400nm орчим бөгөөд шилэн кабелийн холбоо, биоанагаахын дүрслэл, хэт улаан туяаны шөнийн харааны төхөөрөмжид өргөн хэрэглэгддэг.

2. Чадал ба энерги (нэгж: Вт эсвэл Ж)

Лазерын хүчтасралтгүй долгионы (CW) лазерын оптик чадлын гаралт эсвэл импульсийн лазерын дундаж чадлыг тодорхойлоход ашигладаг. Үүнээс гадна, импульсийн лазерууд нь импульсийн энерги нь дундаж чадалтай пропорциональ, импульсийн давталтын хурдтай урвуу пропорциональ байдаг бөгөөд өндөр чадал, энергитэй лазерууд нь ихэвчлэн илүү их хаягдал дулаан ялгаруулдаг гэдгээрээ онцлог юм.

Ихэнх лазер туяа нь Гауссын цацрагийн профайлтай байдаг тул цацраг болон урсгал нь лазерын оптик тэнхлэг дээр хамгийн өндөр байдаг бөгөөд оптик тэнхлэгээс хазайх тусам буурдаг. Бусад лазерууд нь хавтгай оройтой цацрагийн профайлтай бөгөөд Гауссын цацрагаас ялгаатай нь лазерын цацрагийн хөндлөн огтлолын дагуу тогтмол цацрагийн профайлтай бөгөөд эрчим нь огцом буурдаг. Тиймээс хавтгай оройтой лазерууд нь оргил цацрагтай байдаггүй. Гауссын цацрагийн оргил чадал нь ижил дундаж чадалтай хавтгай оройтой цацрагийнхаас хоёр дахин их байдаг.

3. Пульсийн үргэлжлэх хугацаа (нэгж: fs - ms)

Лазерын импульсийн үргэлжлэх хугацаа (өөрөөр хэлбэл импульсийн өргөн) нь лазер хамгийн их оптик чадлын (FWHM) тал хувьт хүрэх хугацаа юм.

 

4. Давталтын хурд (нэгж: Гц-ээс МГц хүртэл)

Давталтын хурдимпульсийн лазер(өөрөөр хэлбэл импульсийн давталтын хурд) нь секундэд ялгарч буй импульсийн тоог, өөрөөр хэлбэл хугацааны дарааллын импульсийн зайны урвуу харьцааг тодорхойлдог. Давталтын хурд нь импульсийн энергитэй урвуу пропорциональ бөгөөд дундаж чадалтай пропорциональ байна. Давталтын хурд нь ихэвчлэн лазерын олшруулалтын орчноос хамаардаг боловч олон тохиолдолд давталтын хурдыг өөрчилж болно. Давталтын хурд өндөр байх тусам лазерын оптик элементийн гадаргуу болон эцсийн фокусын дулааны сулралын хугацаа богиносдог бөгөөд энэ нь эргээд материалыг илүү хурдан халаахад хүргэдэг.

5. Дивергенц (ердийн нэгж: mrad)

Лазер туяаг ерөнхийдөө коллимация гэж үздэг ч тэдгээр нь үргэлж тодорхой хэмжээний дивергенцийг агуулдаг бөгөөд энэ нь дифракцийн улмаас лазер туяаны бэлхүүсээс улам бүр хол зайд цацраг хэрхэн тархаж байгааг тодорхойлдог. liDAR систем гэх мэт объектууд лазер системээс хэдэн зуун метрийн зайд байж болох урт ажлын зайтай хэрэглээнд дивергенц нь онцгой чухал асуудал болдог.

6. Толбоны хэмжээ (нэгж: μм)

Фокуслагдсан лазер туяаны цэгийн хэмжээ нь фокусын линзний системийн фокусын цэг дэх цацрагийн диаметрийг тодорхойлдог. Материал боловсруулах, эмнэлгийн мэс засал гэх мэт олон хэрэглээнд цэгийн хэмжээг багасгах зорилго тавьдаг. Энэ нь эрчим хүчний нягтралыг хамгийн их байлгаж, ялангуяа нарийн ширхэгтэй шинж чанарыг бий болгох боломжийг олгодог. Бөмбөрцөг хэлбэрийн гажуудлыг багасгаж, жижиг фокусын цэгийн хэмжээг бий болгохын тулд уламжлалт бөмбөрцөг хэлбэрийн линзний оронд асферик линзийг ихэвчлэн ашигладаг.

7. Ажлын зай (нэгж: μм-ээс m хүртэл)

Лазер системийн ажиллах зайг ихэвчлэн эцсийн оптик элементээс (ихэвчлэн фокуслах линз) лазер фокуслаж буй объект эсвэл гадаргуу хүртэлх физик зай гэж тодорхойлдог. Эмнэлгийн лазер гэх мэт зарим хэрэглээ нь ажиллах зайг багасгахыг эрмэлздэг бол алсын зайн мэдрэгч гэх мэт зарим нь ажиллах зайны хүрээгээ хамгийн их байлгахыг зорьдог.