Care sunt parametrii principali ai laserelor?

TheModul laserutilizate în diferite aplicații sunt diferite, așa că trebuie să înțelegem parametrii laserului, care determină în mod direct alegerea de către utilizator a sursei de lumină laser. Acum multe domenii sunt inseparabile de aplicarea laserului, în special în producție, cercetare științifică, medicină și alte domenii. Acest articol sortează câțiva parametri ai laserelor convenționale și oferă o explicație simplă, sperând să vă ajute să găsiți produsul laser potrivit.

1. Putere de ieșire a modulului laser

Lumina emisă deLaserevine sub formă de energie luminoasă, care, ca și energia electrică, este o sursă de energie. Similar cu puterea de ieșire a unui generator, puterea de ieșire a unui laser este o mărime fizică care măsoară puterea de ieșire a energiei laser pe unitatea de timp. Unitățile comune sunt miliwați (mW), wați (W) și kilowați (kW).

2. Stabilitatea puterii modulului laser

Stabilitatea puterii reprezintă instabilitatea puterii de ieșire a laserului într-o anumită perioadă de timp, care este, în general, împărțită în stabilitate RMS și stabilitate de la vârf la vârf.

Stabilitate RMS: Raportul dintre rădăcina pătrată medie a tuturor valorilor de putere eșantionate și valoarea medie a puterii în timpul testului, care descrie gradul de dispersie al puterii de ieșire față de valoarea medie a puterii. Stabilitate de la vârf la vârf: putere de ieșire maximă și minimă

Procentul diferenței dintre valori și valoarea medie a puterii reprezintă intervalul de variație a puterii de ieșire într-un anumit timp.

3. Factor de calitate a fasciculului (factor M²); Produsul parametrilor fasciculului (BPP)

Factorul de calitate a fasciculului este definit ca raportul dintre produsul razei taliei razei laser și unghiul de divergență în câmp îndepărtat al fasciculului față de produsul razei taliei a fasciculului de mod fundamental ideal și unghiul de divergență al razului ideal. mod fundamental, adică M2=θw/θ ideal w ideal. Calitatea fasciculului va afecta efectul de focalizare al laserului și distribuția spotului în câmp îndepărtat, care este folosită pentru a caracteriza calitatea fasciculului laser. Cu cât factorul real de calitate al fasciculului este mai aproape de 1, cu atât calitatea fasciculului este mai apropiată de fasciculul ideal și cu atât calitatea fasciculului va fi mai bună. Modelatoarele de fascicul necesită, în general, un laser de înaltă calitate, cu un M2 mai mic de 1,5.

Produsul parametru al fasciculului (BPP) este definit ca produsul dintre Unghiul de divergență în câmp îndepărtat al fasciculului laser și raza celui mai îngust punct al fasciculului, adică BPP=θw. Poate cuantifica masa fasciculului laser și gradul în care fasciculul laser este focalizat într-un punct mic. Cu cât produsul parametru al fasciculului este mai scăzut, cu atât calitatea fasciculului este mai bună. Relația dintre valoarea BPP și valoarea M² este: valoarea M² este valoarea normalizată a valorii BPP, pentru fasciculul limită de difracție cu o normalizare specifică a lungimii de undă, adică M²=BPP/BPP0, BPP0 este valoarea fasciculului limită de difracție a unei anumite lungimi de undă și BPP{0=λ/π.

4. Laser Module Spot (mod transversal)

Modul transversal este definit ca distribuția unui câmp stabil pe o secțiune transversală perpendiculară pe direcția de propagare a laserului. Caracterizarea spotului laser este distribuția în modul transversal. Distribuția în mod transversal poate fi simulată de un analizor spot sau un analizor de profil laser pentru a obține unele caracteristici ale fasciculului laser. Modurile comune de mod transversal includ modul transversal de bază (TEM), TEM, TEM etc., precum și alte moduri, așa cum se arată în Figura 1. Modul TEM se referă la un punct cu o intensitate luminoasă de 0 pe secțiunea din direcția x, iar modul TEM se referă la un punct cu o intensitate luminoasă de 0 pe secțiune în ambele direcții x și y.

5. Diametrul fasciculului laser al modulului laser

Metodele de măsurare a diametrului fasciculului laser includ metoda găurii-găuri, măsurarea analizorului de fascicul laser (CCD), metoda tăieturii cuțitului etc.

Metoda găurii: Această metodă nu este, în general, utilizată, deoarece este dificil să se concentreze gaura și fasciculul în experiment, iar acuratețea rezultatelor experimentale nu poate fi garantată.

Testul analizorului de profil laser (CCD): acuratețea rezultatelor testelor poate fi garantată. Rezultatele a patru metode de calcul pentru diametrul fasciculului laser sunt prezentate în interfața software (așa cum se arată în Figura 2). Metoda de definire cel mai frecvent utilizată este 13,5% (1/e²) din valoarea de vârf. Dar această metodă are și unele defecte, pentru laser de mare putere, fenomenul de saturație CCD, cum ar fi utilizarea unui atenuator, poate provoca deformarea fasciculului.

Metoda Knife-edge este o metodă ideală pentru măsurarea diametrului fasciculului laser al laserului de mare putere. Luați laserul testat prin puterea luminii marginii lamei 10% din coordonatele poziției marginii puterii totale ale lui x, luați laserul sub testare prin puterea luminii marginii lamei 90% din coordonatele poziției marginii puterii totale ale lui x, poate măsura diametrul fasciculului laser=1.561 x|| x - x (inclusiv 1,561 este valorile potrivite).

Motivul pentru care folosim o riglă sau ochiul uman pentru a măsura diametrul fasciculului laser de lumină vizibilă este mai mare decât cel măsurat de un analizor profesional de profil laser, este că energia laserului este puternică și concentrată și va exista o anumită divergență. când laserul acționează asupra obiectului. Cu toate acestea, diametrul fasciculului laser la intensitatea maximă (13,5 la sută) este utilizat în mod obișnuit ca rezultat al măsurării atunci când analizatorul de profil laser este utilizat pentru măsurare. Deci rezultatul va fi relativ mic.

6. Limita de difracție

Un punct de obiect care trece printr-un sistem optic poate obține o imagine ideală în condiții ideale, dar de fapt este imposibil de format. Datorită limitării difracției, acest punct obiect poate obține o imagine de difracție Fraunhofer. Potențialul de focalizare a fasciculului laser într-un punct mic sub o anumită lungime de undă este cât mai mare posibil, adică calitatea fasciculului laser este ideală, iar aceasta este limita de difracție. Diafragma luminii comune este circulară, astfel încât imaginea de difracție Fraunhofer formată este un punct Airy, în acest caz, imaginea formată de fiecare punct obiect este un punct difuz, atunci când cele două pete apropiate este dificil de distins, limitând astfel rezoluția sistemului optic și cu cât este mai mare spotul, cu atât rezoluția este mai mică, aceasta este difracția luminii cauzată de limitările opticii fizice.

Pentru fasciculul laser, formula diametrului punctului limită de difracție: este d=4LλM²/πD, unde L este distanța de lucru, λ este lungimea de undă a fasciculului laser, M² este factorul de calitate al fasciculului laser și D este diametrul fasciculului laser.

7. Modulare cu laser

Modularea laser este utilizarea luminii ca purtător, sarcina semnalului asupra luminii, conform cerințelor aplicației și transmisia semnalului. Modulația generală este împărțită în modulație externă și modulație internă, modulația externă se referă la modulația mecanică externă laser sau modulația acustic-optică, modulația internă se referă la modulația cu putere și modulația internă este împărțită în modulație TTL și modulație analogică.

Modulație TTL: când semnalul DC de nivel înalt și scăzut (0V sau 5V) de o anumită frecvență este introdus la laser în exterior, lumina este închisă la nivel scăzut, iar amplitudinea de nivel înalt nu este reglabilă la nivel înalt.

Modulație analogică: forma de undă și amplitudinea semnalului de intrare pot fi ajustate liber. Puterea de ieșire a laserului se modifică liniar cu semnalul de tensiune analogic de intrare.

Informații de contact:

Dacă aveți idei, nu ezitați să discutați cu noi. Indiferent unde sunt clienții noștri și care sunt cerințele noastre, ne vom urmări obiectivul de a oferi clienților noștri calitate înaltă, prețuri mici și cele mai bune servicii.