ما هي المعلمات الرئيسية لليزر؟

الوحدة الليزرالمستخدمة في تطبيقات مختلفة مختلفة ، لذلك نحن بحاجة إلى فهم معلمات الليزر ، والتي تحدد بشكل مباشر اختيار المستخدم لمصدر ضوء الليزر. الآن العديد من المجالات لا تنفصل عن تطبيق الليزر ، خاصة في الإنتاج والبحث العلمي والطب وغيرها من المجالات. تفرز هذه المقالة بعض معلمات الليزر التقليدية وتقدم شرحًا بسيطًا ، على أمل مساعدتك في العثور على منتج الليزر المناسب.

1. طاقة خرج وحدة الليزر

الضوء المنبعث منالليزرتأتي في شكل طاقة ضوئية ، وهي ، مثل الطاقة الكهربائية ، مصدر طاقة. على غرار طاقة الخرج للمولد ، فإن طاقة خرج الليزر هي كمية فيزيائية تقيس ناتج طاقة الليزر لكل وحدة زمنية. الوحدات الشائعة هي ملي واط (mW) ، واط (W) ، و كيلووات (kW).

2. استقرار طاقة وحدة الليزر

يمثل استقرار الطاقة عدم استقرار طاقة خرج الليزر في فترة زمنية معينة ، والتي تنقسم عمومًا إلى استقرار RMS واستقرار من الذروة إلى الذروة.

ثبات RMS: نسبة جذر متوسط ​​التربيع لجميع قيم القدرة التي تم أخذ عينات منها إلى متوسط ​​قيمة القدرة أثناء وقت الاختبار ، مع وصف درجة تشتت قدرة الخرج من متوسط ​​قيمة القدرة. الاستقرار من الذروة إلى الذروة: الحد الأقصى والحد الأدنى من طاقة الإخراج

تمثل النسبة المئوية للاختلاف بين القيم ومتوسط ​​قيمة الطاقة نطاق التباين لقوة الخرج خلال فترة زمنية معينة.

3. عامل جودة الشعاع (عامل متر مربع) ؛ منتج معلمة الشعاع (BPP)

يُعرَّف عامل جودة الشعاع بأنه نسبة ناتج نصف قطر الخصر لشعاع الليزر وزاوية تباعد المجال البعيد للشعاع إلى ناتج نصف قطر الخصر لشعاع الوضع الأساسي المثالي وزاوية التباعد المثالية الوضع الأساسي ، أي ، 2= θw / θ المثالي w المثالي. ستؤثر جودة الحزمة على تأثير التركيز لليزر وتوزيع بقعة المجال البعيد ، والتي تُستخدم لتوصيف جودة شعاع الليزر. كلما اقترب عامل جودة الحزمة الفعلية من 1 ، كلما كانت جودة الحزمة أقرب إلى الحزمة المثالية ، وستكون جودة الحزمة أفضل. تتطلب أجهزة تشكيل الشعاع بشكل عام ليزر عالي الجودة مع M2 أقل من 1.5.

يتم تعريف منتج معامل الحزمة (BPP) على أنه ناتج زاوية تباعد المجال البعيد لشعاع الليزر ونصف قطر أضيق نقطة في الحزمة ، أي BPP=θw. يمكنه تحديد كتلة شعاع الليزر ودرجة تركيز شعاع الليزر إلى نقطة صغيرة. كلما انخفض منتج معلمة الحزمة ، كانت جودة الحزمة أفضل. العلاقة بين قيمة BPP وقيمة M² هي: قيمة M² هي القيمة الطبيعية لقيمة BPP ، لحزمة حد الانعراج مع تسوية طول موجي محدد ، أي M²=BPP / BPP 0 ، BPP 0 هي قيمة حزمة حد الانعراج لطول موجي محدد ، و BPP 0= λ / π.

4. بقعة وحدة الليزر (الوضع العرضي)

يُعرَّف الوضع المستعرض بأنه توزيع مجال ثابت على مقطع عرضي متعامد على اتجاه انتشار الليزر. توصيف بقعة الليزر هو توزيع الوضع العرضي. يمكن محاكاة توزيع الوضع العرضي بواسطة محلل البقعة أو محلل المظهر الجانبي بالليزر للحصول على بعض خصائص حزمة الليزر. تتضمن أوضاع الوضع المستعرض الشائعة الوضع العرضي الأساسي (TEM) ، و TEM ، و TEM ، وما إلى ذلك ، بالإضافة إلى أوضاع أخرى كما هو موضح في الشكل 1. يشير وضع TEM إلى نقطة ذات كثافة ضوء تبلغ 0 في القسم الموجود في يشير الاتجاه x ووضع TEM إلى نقطة ذات شدة ضوء تبلغ 0 في القسم في كلا الاتجاهين x و y.

5. قطر شعاع الليزر لوحدة الليزر

تشمل طرق قياس قطر شعاع الليزر طريقة الفتحة ، ومحلل شعاع الليزر (CCD) ، وطريقة حافة السكين ، إلخ.

طريقة الثقب: لا يتم استخدام هذه الطريقة بشكل عام ، لأنه من الصعب جعل الثقب والشعاع متحدة المركز في التجربة ، ولا يمكن ضمان دقة النتائج التجريبية.

اختبار محلل ملف الليزر (CCD): يمكن ضمان دقة نتائج الاختبار. يتم عرض نتائج أربع طرق حساب لقطر شعاع الليزر في واجهة البرنامج (كما هو موضح في الشكل 2). طريقة التعريف الأكثر شيوعًا هي 13.5 بالمائة (1 / e²) من قيمة الذروة. ولكن لهذه الطريقة أيضًا بعض العيوب ، فبالنسبة لليزر عالي الطاقة ، قد تتسبب ظاهرة تشبع CCD ، مثل استخدام المخفف ، في حدوث تشوه في الحزمة.

طريقة Knife-edge هي طريقة مثالية لقياس قطر شعاع الليزر لليزر عالي الطاقة. قم بإجراء اختبار الليزر من خلال قوة ضوء حافة الشفرة بنسبة 10 في المائة من إحداثيات موضع حافة الطاقة الإجمالية لـ x ، واخضع الليزر للاختبار من خلال قوة ضوء حافة الشفرة 90 في المائة من إجمالي إحداثيات موضع حافة الطاقة لـ x ، ويمكن قياس قطر شعاع الليزر=1. 561 ×|| x - x (بما في ذلك 1.561 قيم مناسبة).

السبب في استخدامنا للمسطرة أو العين البشرية لقياس قطر شعاع الليزر للضوء المرئي أكبر من ذلك الذي تم قياسه بواسطة محلل ملف تعريف الليزر المحترف ، لأن طاقة الليزر قوية ومركزة ، وسيكون هناك اختلاف معين عندما يعمل الليزر على الجسم. ومع ذلك ، فإن قطر شعاع الليزر عند شدة الذروة (13.5 بالمائة) يستخدم بشكل شائع كنتيجة القياس عند استخدام محلل المظهر الجانبي بالليزر للقياس. لذلك ستكون النتيجة صغيرة نسبيًا.

6. حد الانعراج

يمكن لنقطة كائن تمر عبر نظام بصري الحصول على صورة مثالية في ظل ظروف مثالية ، ولكن من المستحيل في الواقع تكوينها. نظرًا لمحدودية الانعراج ، يمكن أن تحصل نقطة الكائن هذه على صورة حيود فراونهوفر. إن إمكانية تركيز شعاع الليزر على نقطة صغيرة تحت طول موجي معين عالية قدر الإمكان ، أي أن جودة شعاع الليزر مثالية ، وهذا هو حد الانعراج. تكون فتحة الضوء الشائع دائرية ، لذا فإن صورة حيود فراونهوفر المتكونة هي بقعة جيدة التهوية ، وفي هذه الحالة ، تكون الصورة المكونة من كل نقطة كائن بقعة منتشرة ، عندما يكون من الصعب تمييز النقطتين القريبتين منها ، لذا فإن الحد من دقة النظام البصري ، وكلما كانت البقعة أكبر كلما قلت الدقة ، فهذا هو انعراج الضوء الناجم عن قيود البصريات الفيزيائية.

بالنسبة لشعاع الليزر ، صيغة قطر بقعة حد الانعراج هي d =4 LλM² / πD ، حيث L هي مسافة العمل ، λ هي الطول الموجي لشعاع الليزر ، M² هي عامل جودة شعاع الليزر ، و D هو قطر شعاع الليزر.

7. تعديل الليزر

تعديل الليزر هو استخدام الضوء كحامل ، وحمل الإشارة على الضوء ، وفقًا لمتطلبات التطبيق ، ونقل الإشارة. ينقسم التعديل العام إلى تعديل خارجي وتعديل داخلي ، ويشير التعديل الخارجي إلى التعديل الميكانيكي الخارجي بالليزر أو التعديل الصوتي البصري ، ويشير التعديل الداخلي إلى التعديل المدفوع بالطاقة وينقسم التعديل الداخلي إلى تعديل TTL والتشكيل التناظري.

تعديل TTL: عندما يتم إدخال إشارة DC ذات المستوى العالي والمنخفض (0 V أو 5V) لتردد معين إلى الليزر خارجيًا ، يتم إغلاق الضوء عند المستوى المنخفض ، والسعة عالية المستوى غير قابلة للتعديل على مستوى عال.

التعديل التناظري: يمكن تعديل شكل الموجة وسعة إشارة الإدخال بحرية. تتغير طاقة خرج الليزر خطيًا مع إشارة الجهد التناظري للإدخال.

معلومات الاتصال:

إذا كانت لديك أية أفكار ، فلا تتردد في التحدث إلينا. بغض النظر عن مكان وجود عملائنا ومتطلباتنا ، سوف نتبع هدفنا لتزويد عملائنا بجودة عالية وأسعار منخفضة وأفضل خدمة.