Parámetros básicos de lasistema láser
En numerosos campos de aplicación, como el procesamiento de materiales, la cirugía láser y la teledetección, si bien existen muchos tipos de sistemas láser, estos suelen compartir parámetros básicos comunes. Establecer un sistema unificado de terminología de parámetros puede ayudar a evitar confusiones en la expresión y permitir a los usuarios seleccionar y configurar sistemas y componentes láser con mayor precisión, satisfaciendo así las necesidades de escenarios específicos.
Parámetros básicos
Longitud de onda (unidades comunes: nm a μm)
La longitud de onda refleja las características de frecuencia de las ondas de luz emitidas por un láser en el espacio. Los diferentes escenarios de aplicación tienen diferentes requisitos de longitud de onda: en el procesamiento de materiales, la tasa de absorción de los materiales para longitudes de onda específicas varía, lo que afecta el efecto del procesamiento. En aplicaciones de teledetección, existen diferencias en la absorción e interferencia de diferentes longitudes de onda por la atmósfera. En aplicaciones médicas, la absorción de láseres por personas de diferentes colores de piel también varía según la longitud de onda. Debido al punto focal más pequeño, los láseres de longitud de onda más corta...dispositivos ópticos láserTienen la ventaja de crear características pequeñas y precisas, generando muy poco calentamiento periférico. Sin embargo, en comparación con los láseres con longitudes de onda más largas, suelen ser más caros y más propensos a sufrir daños.
2. Potencia y energía (Unidades comunes: W o J)
La potencia del láser se mide generalmente en vatios (W) y se utiliza para medir la salida de láseres continuos o la potencia promedio de láseres pulsados. En los láseres pulsados, la energía de un pulso es directamente proporcional a la potencia promedio e inversamente proporcional a la frecuencia de repetición, siendo la unidad el julio (J). Cuanto mayor sea la potencia o energía, mayor será el costo del láser, mayor será la necesidad de disipación de calor y, en consecuencia, la dificultad para mantener una buena calidad del haz.
Energía del pulso = tasa de repetición de potencia promedio Energía del pulso = tasa de repetición de potencia promedio
3. Duración del pulso (unidades comunes: fs a ms)
La duración de un pulso láser, también conocida como ancho de pulso, se define generalmente como el tiempo que tarda el láser en dispararse.láserPotencia para alcanzar la mitad de su pico (FWHM) (Figura 1). El ancho de pulso de los láseres ultrarrápidos es extremadamente corto, generalmente oscilando entre picosegundos (10⁻¹² segundos) y attosegundos (10⁻¹⁸ segundos).
4. Tasa de repetición (Unidades comunes: Hz a MHZ)
La tasa de repetición de unaláser pulsado(es decir, la frecuencia de repetición de pulsos) describe el número de pulsos emitidos por segundo, es decir, el recíproco del espaciamiento de pulsos de temporización (Figura 1). Como se mencionó anteriormente, la frecuencia de repetición es inversamente proporcional a la energía del pulso y directamente proporcional a la potencia promedio. Si bien la frecuencia de repetición suele depender del medio de ganancia del láser, en muchos casos puede variar. Cuanto mayor sea la frecuencia de repetición, menor será el tiempo de relajación térmica de la superficie del elemento óptico láser y del punto focal final, lo que permite que el material se caliente más rápido.
5. Longitud de coherencia (Unidades comunes: mm a cm)
Los láseres tienen coherencia, lo que significa que existe una relación fija entre los valores de fase del campo eléctrico en diferentes momentos o posiciones. Esto se debe a que los láseres se generan por emisión estimulada, a diferencia de la mayoría de las demás fuentes de luz. Durante todo el proceso de propagación, la coherencia se debilita gradualmente, y la longitud de coherencia del láser define la distancia a la que su coherencia temporal mantiene una masa determinada.
6. Polarización
La polarización define la dirección del campo eléctrico de las ondas de luz, que siempre es perpendicular a la dirección de propagación. En la mayoría de los casos, los láseres tienen polarización lineal, lo que significa que el campo eléctrico emitido siempre apunta en la misma dirección. La luz no polarizada genera campos eléctricos que apuntan en muchas direcciones diferentes. El grado de polarización suele expresarse como la relación entre la potencia óptica de dos estados de polarización ortogonales, como 100:1 o 500:1.
Hora de publicación: 02-sep-2025