ლაზერული სისტემის ძირითადი პარამეტრები

ძირითადი პარამეტრებილაზერული სისტემა

მრავალრიცხოვან გამოყენების სფეროებში, როგორიცაა მასალების დამუშავება, ლაზერული ქირურგია და დისტანციური ზონდირება, მიუხედავად იმისა, რომ ლაზერული სისტემების მრავალი ტიპი არსებობს, მათ ხშირად აქვთ გარკვეული საერთო ძირითადი პარამეტრები. პარამეტრების ტერმინოლოგიის ერთიანი სისტემის შექმნა ხელს შეუწყობს გამოთქმებში დაბნეულობის თავიდან აცილებას და მომხმარებლებს საშუალებას მისცემს უფრო ზუსტად შეარჩიონ და დააკონფიგურირონ ლაზერული სისტემები და კომპონენტები, რითაც დააკმაყოფილებენ კონკრეტული სცენარების საჭიროებებს.

ძირითადი პარამეტრები

ტალღის სიგრძე (საერთო ერთეულები: ნმ-დან μm-მდე)

ტალღის სიგრძე ასახავს ლაზერის მიერ კოსმოსში გამოსხივებული სინათლის ტალღების სიხშირულ მახასიათებლებს. სხვადასხვა გამოყენების სცენარს განსხვავებული მოთხოვნები აქვს ტალღის სიგრძეებთან დაკავშირებით: მასალების დამუშავებისას, კონკრეტული ტალღის სიგრძის მასალების შთანთქმის სიჩქარე განსხვავდება, რაც გავლენას ახდენს დამუშავების ეფექტზე. დისტანციური ზონდირების აპლიკაციებში არსებობს განსხვავებები ატმოსფეროს მიერ სხვადასხვა ტალღის სიგრძის შთანთქმასა და ჩარევაში. სამედიცინო აპლიკაციებში, სხვადასხვა კანის ფერის მქონე ადამიანების მიერ ლაზერების შთანთქმა ასევე განსხვავდება ტალღის სიგრძის მიხედვით. უფრო მცირე ფოკუსირებული წერტილის გამო, უფრო მოკლე ტალღის სიგრძის ლაზერები დალაზერული ოპტიკური მოწყობილობებიუპირატესობა აქვთ მცირე და ზუსტი მახასიათებლების შექმნაში, რაც ძალიან მცირე პერიფერიულ გათბობას იწვევს. თუმცა, უფრო გრძელი ტალღის სიგრძის ლაზერებთან შედარებით, ისინი, როგორც წესი, უფრო ძვირია და დაზიანებისადმი უფრო მიდრეკილნი.

2. სიმძლავრე და ენერგია (საერთო ერთეულები: W ან J)

ლაზერის სიმძლავრე, როგორც წესი, ვატებში (W) იზომება და გამოიყენება უწყვეტი ლაზერების გამომავალი სიმძლავრის ან იმპულსური ლაზერების საშუალო სიმძლავრის გასაზომად. იმპულსური ლაზერების შემთხვევაში, ერთი იმპულსის ენერგია პირდაპირპროპორციულია საშუალო სიმძლავრისა და უკუპროპორციულია გამეორების სიხშირისა, ერთეული კი ჯოულია (J). რაც უფრო მაღალია სიმძლავრე ან ენერგია, მით უფრო მაღალია ლაზერის ღირებულება, მით უფრო დიდია სითბოს გაფრქვევის მოთხოვნა და შესაბამისად იზრდება სხივის კარგი ხარისხის შენარჩუნების სირთულე.

იმპულსის ენერგია = საშუალო სიმძლავრის გამეორების სიხშირე იმპულსის ენერგია = საშუალო სიმძლავრის გამეორების სიხშირე

3. პულსის ხანგრძლივობა (საერთო ერთეულები: fs-დან ms-მდე)

ლაზერული იმპულსის ხანგრძლივობა, ასევე ცნობილი როგორც იმპულსის სიგანე, ზოგადად განისაზღვრება, როგორც დრო, რომელიც მას სჭირდება...ლაზერისიმძლავრე პიკის ნახევარამდე (FWHM) აწევისთვის (სურათი 1). ულტრასწრაფი ლაზერების იმპულსის სიგანე უკიდურესად მოკლეა, როგორც წესი, პიკოწამებიდან (10⁻¹² წამი) ატოწამებამდე (10⁻¹⁸ წამი) მერყეობს.

4. გამეორების სიხშირე (საერთო ერთეულები: Hz-დან MHz-მდე)

გამეორების სიხშირეპულსური ლაზერი(ანუ, იმპულსის გამეორების სიხშირე) აღწერს წამში გამოსხივებული იმპულსების რაოდენობას, ანუ დროის იმპულსებს შორის ინტერვალის შებრუნებულ სიდიდეს (სურათი 1). როგორც ადრე აღვნიშნეთ, გამეორების სიჩქარე უკუპროპორციულია იმპულსის ენერგიისა და პირდაპირპროპორციულია საშუალო სიმძლავრისა. მიუხედავად იმისა, რომ გამეორების სიჩქარე, როგორც წესი, დამოკიდებულია ლაზერული გამაძლიერებელ გარემოზე, ბევრ შემთხვევაში, გამეორების სიჩქარე შეიძლება განსხვავდებოდეს. რაც უფრო მაღალია გამეორების სიჩქარე, მით უფრო მოკლეა ლაზერული ოპტიკური ელემენტის ზედაპირის თერმული რელაქსაციის დრო და საბოლოო ფოკუსირებული წერტილი, რაც საშუალებას აძლევს მასალას უფრო სწრაფად გაცხელდეს.

5. კოჰერენტობის სიგრძე (საერთო ერთეულები: მმ-დან სმ-მდე)

ლაზერებს აქვთ კოჰერენტობა, რაც ნიშნავს, რომ ელექტრული ველის ფაზურ მნიშვნელობებს შორის არსებობს ფიქსირებული კავშირი სხვადასხვა დროს ან პოზიციაში. ეს იმიტომ ხდება, რომ ლაზერები წარმოიქმნება სტიმულირებული ემისიის გზით, რაც განსხვავდება სხვა ტიპის სინათლის წყაროებისგან. გავრცელების მთელი პროცესის განმავლობაში კოჰერენტობა თანდათან სუსტდება და ლაზერის კოჰერენტობის სიგრძე განსაზღვრავს მანძილს, რომელზეც მისი დროითი კოჰერენტობა ინარჩუნებს გარკვეულ მასას.

6. პოლარიზაცია

პოლარიზაცია განსაზღვრავს სინათლის ტალღების ელექტრული ველის მიმართულებას, რომელიც ყოველთვის პერპენდიკულარულია გავრცელების მიმართულებისა. უმეტეს შემთხვევაში, ლაზერები წრფივად პოლარიზებულია, რაც ნიშნავს, რომ გამოსხივებული ელექტრული ველი ყოველთვის ერთი და იგივე მიმართულებითაა მიმართული. არაპოლარიზებული სინათლე წარმოქმნის ელექტრულ ველებს, რომლებიც მრავალი სხვადასხვა მიმართულებითაა მიმართული. პოლარიზაციის ხარისხი ჩვეულებრივ გამოიხატება, როგორც ორი ორთოგონალური პოლარიზაციის მდგომარეობის ოპტიკური სიმძლავრის თანაფარდობა, როგორიცაა 100:1 ან 500:1.