Parámetros importantes de caracterización del rendimiento del sistema láser.

1. Longitud de onda (unidad: nm a μm)

Ellongitud de onda del láserRepresenta la longitud de onda de la onda electromagnética transportada por el láser. En comparación con otros tipos de luz, una característica importante deláseres que es monocromático, lo que significa que su longitud de onda es muy pura y tiene una sola frecuencia bien definida.

La diferencia entre diferentes longitudes de onda de láser:

La longitud de onda del láser rojo generalmente está entre 630 nm y 680 nm, y la luz emitida es roja, y también es el láser más común (utilizado principalmente en el campo de la luz de alimentación médica, etc.);

La longitud de onda del láser verde es generalmente de aproximadamente 532 nm (se utiliza principalmente en el campo de la medición de alcance láser, etc.);

La longitud de onda del láser azul generalmente está entre 400 y 500 nm (se utiliza principalmente para cirugía con láser);

Láser ultravioleta entre 350 nm y 400 nm (utilizado principalmente en biomedicina);

El láser infrarrojo es el más especial; según el rango de longitud de onda y el campo de aplicación, la longitud de onda del láser infrarrojo generalmente se encuentra en el rango de 700 nm-1 mm. La banda infrarroja se puede dividir en tres subbandas: infrarrojo cercano (NIR), infrarrojo medio (MIR) e infrarrojo lejano (FIR). El rango de longitud de onda del infrarrojo cercano es de aproximadamente 750 nm-1400 nm, que se usa ampliamente en comunicaciones por fibra óptica, imágenes biomédicas y equipos de visión nocturna por infrarrojos.

2. Potencia y energía (unidad: W o J)

potencia del láserse utiliza para describir la potencia óptica de salida de un láser de onda continua (CW) o la potencia promedio de un láser pulsado. Además, los láseres pulsados ​​se caracterizan por el hecho de que su energía de pulso es proporcional a la potencia media e inversamente proporcional a la frecuencia de repetición del pulso, y los láseres con mayor potencia y energía suelen producir más calor residual.

La mayoría de los rayos láser tienen un perfil de haz gaussiano, por lo que la irradiancia y el flujo son máximos en el eje óptico del láser y disminuyen a medida que aumenta la desviación del eje óptico. Otros láseres tienen perfiles de haz de superficie plana que, a diferencia de los haces gaussianos, tienen un perfil de irradiancia constante en toda la sección transversal del haz láser y una rápida disminución de la intensidad. Por lo tanto, los láseres de superficie plana no tienen irradiancia máxima. La potencia máxima de un haz gaussiano es el doble que la de un haz de superficie plana con la misma potencia promedio.

3. Duración del pulso (unidad: fs a ms)

La duración del pulso del láser (es decir, el ancho del pulso) es el tiempo que tarda el láser en alcanzar la mitad de la potencia óptica máxima (FWHM).

 

4. Tasa de repetición (unidad: Hz a MHz)

La tasa de repetición de unláser pulsado(es decir, la tasa de repetición de pulsos) describe el número de pulsos emitidos por segundo, es decir, el recíproco del espaciado de pulsos de la secuencia de tiempo. La tasa de repetición es inversamente proporcional a la energía del pulso y proporcional a la potencia promedio. Aunque la tasa de repetición generalmente depende del medio de ganancia del láser, en muchos casos, la tasa de repetición se puede cambiar. Una mayor tasa de repetición da como resultado un tiempo de relajación térmica más corto para la superficie y el enfoque final del elemento óptico láser, lo que a su vez conduce a un calentamiento más rápido del material.

5. Divergencia (unidad típica: mrad)

Aunque generalmente se considera que los rayos láser son colimadores, siempre contienen una cierta cantidad de divergencia, que describe el grado en que el rayo diverge a una distancia cada vez mayor desde la cintura del rayo láser debido a la difracción. En aplicaciones con largas distancias de trabajo, como los sistemas LiDAR, donde los objetos pueden estar a cientos de metros de distancia del sistema láser, la divergencia se convierte en un problema particularmente importante.

6. Tamaño del punto (unidad: μm)

El tamaño del punto del rayo láser enfocado describe el diámetro del rayo en el punto focal del sistema de lentes de enfoque. En muchas aplicaciones, como el procesamiento de materiales y la cirugía médica, el objetivo es minimizar el tamaño del punto. Esto maximiza la densidad de potencia y permite la creación de características particularmente detalladas. A menudo se utilizan lentes asféricas en lugar de las lentes esféricas tradicionales para reducir las aberraciones esféricas y producir un tamaño de punto focal más pequeño.

7. Distancia de trabajo (unidad: μm a m)

La distancia operativa de un sistema láser generalmente se define como la distancia física desde el elemento óptico final (generalmente una lente de enfoque) hasta el objeto o superficie en la que enfoca el láser. Ciertas aplicaciones, como los láseres médicos, normalmente buscan minimizar la distancia de operación, mientras que otras, como la detección remota, generalmente buscan maximizar su rango de distancia de operación.