ლაზერული სისტემის მუშაობის დახასიათების მნიშვნელოვანი პარამეტრები

1. ტალღის სიგრძე (ერთეული: ნმ-დან μm-მდე)

Theლაზერის ტალღის სიგრძეწარმოადგენს ლაზერის მიერ გადატანილი ელექტრომაგნიტური ტალღის ტალღის სიგრძეს. სინათლის სხვა ტიპებთან შედარებით, მნიშვნელოვანი თვისებაალაზერულიარის ის, რომ ის მონოქრომატულია, რაც ნიშნავს, რომ მისი ტალღის სიგრძე ძალიან სუფთაა და მას აქვს მხოლოდ ერთი კარგად განსაზღვრული სიხშირე.

განსხვავება ლაზერის სხვადასხვა ტალღის სიგრძეს შორის:

წითელი ლაზერის ტალღის სიგრძე ზოგადად 630 ნმ-680 ნმ-ს შორისაა, ხოლო გამოსხივებული შუქი წითელია და ასევე არის ყველაზე გავრცელებული ლაზერი (ძირითადად გამოიყენება სამედიცინო კვების სინათლის სფეროში და ა.შ.);

მწვანე ლაზერის ტალღის სიგრძე ზოგადად არის დაახლოებით 532 ნმ (ძირითადად გამოიყენება ლაზერული დიაპაზონის სფეროში და ა.შ.);

ლურჯი ლაზერის ტალღის სიგრძე ზოგადად 400 ნმ-500 ნმ-ს შორისაა (ძირითადად გამოიყენება ლაზერული ქირურგიისთვის);

UV ლაზერი 350nm-400nm შორის (ძირითადად გამოიყენება ბიომედიცინაში);

ინფრაწითელი ლაზერი არის ყველაზე განსაკუთრებული, ტალღის სიგრძის დიაპაზონისა და გამოყენების ველის მიხედვით, ინფრაწითელი ლაზერის ტალღის სიგრძე ზოგადად მდებარეობს 700 ნმ-1მმ დიაპაზონში. ინფრაწითელი ზოლი შეიძლება დაიყოს სამ ქვეჯგუფად: ახლო ინფრაწითელი (NIR), შუა ინფრაწითელი (MIR) და შორს ინფრაწითელი (FIR). ახლო ინფრაწითელი ტალღის სიგრძის დიაპაზონი არის დაახლოებით 750 ნმ-1400 ნმ, რომელიც ფართოდ გამოიყენება ოპტიკურ ბოჭკოვან კომუნიკაციაში, ბიოსამედიცინო გამოსახულებასა და ინფრაწითელ ღამის ხედვის აღჭურვილობაში.

2. სიმძლავრე და ენერგია (ერთეული: W ან J)

ლაზერული სიმძლავრეგამოიყენება უწყვეტი ტალღის (CW) ლაზერის ოპტიკური გამომავალი სიმძლავრის ან იმპულსური ლაზერის საშუალო სიმძლავრის აღსაწერად. გარდა ამისა, იმპულსური ლაზერები ხასიათდება იმით, რომ მათი პულსის ენერგია პროპორციულია საშუალო სიმძლავრისა და უკუპროპორციულია პულსის განმეორების სიჩქარისა, ხოლო უფრო მაღალი სიმძლავრისა და ენერგიის მქონე ლაზერები ჩვეულებრივ წარმოქმნიან მეტ ნარჩენ სითბოს.

ლაზერის სხივების უმეტესობას აქვს გაუსის სხივის პროფილი, ამიტომ დასხივება და ნაკადი ორივე ყველაზე მაღალია ლაზერის ოპტიკურ ღერძზე და მცირდება ოპტიკური ღერძიდან გადახრის მატებასთან ერთად. სხვა ლაზერებს აქვთ ბრტყელი სხივის პროფილები, რომლებსაც, განსხვავებით გაუსის სხივებისგან, აქვთ მუდმივი დასხივების პროფილი ლაზერის სხივის განივი მონაკვეთზე და ინტენსივობის სწრაფი დაქვეითება. აქედან გამომდინარე, ბრტყელ ლაზერებს არ აქვთ მაქსიმალური დასხივება. გაუსის სხივის პიკური სიმძლავრე ორჯერ აღემატება ბრტყელზედა სხივს იგივე საშუალო სიმძლავრის მქონე.

3. პულსის ხანგრძლივობა (ერთეული: fs to ms)

ლაზერის პულსის ხანგრძლივობა (ანუ პულსის სიგანე) არის დრო, რომელიც სჭირდება ლაზერს მაქსიმალური ოპტიკური სიმძლავრის (FWHM) ნახევარს.

 

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

გამეორების სიხშირე აპულსირებული ლაზერი(ანუ პულსის გამეორების სიხშირე) აღწერს წამში გამოსხივებული იმპულსების რაოდენობას, ანუ იმპულსების დროის მიმდევრობის საპასუხო ინტერვალს. გამეორების სიხშირე უკუპროპორციულია პულსის ენერგიისა და პროპორციულია საშუალო სიმძლავრისა. მიუხედავად იმისა, რომ გამეორების სიხშირე ჩვეულებრივ დამოკიდებულია ლაზერული გაზრდის საშუალოზე, ხშირ შემთხვევაში, განმეორების სიხშირე შეიძლება შეიცვალოს. გამეორების უფრო მაღალი სიხშირე იწვევს ლაზერული ოპტიკური ელემენტის ზედაპირის და საბოლოო ფოკუსის მოკლე თერმული რელაქსაციის დროს, რაც თავის მხრივ იწვევს მასალის უფრო სწრაფ გათბობას.

5. დივერგენცია (ტიპიური ერთეული: mrad)

მიუხედავად იმისა, რომ ლაზერის სხივები ზოგადად განიხილება, როგორც შეჯახება, ისინი ყოველთვის შეიცავს გარკვეულ განსხვავებას, რაც აღწერს სხივის დივერგენციას ლაზერის სხივის წელიდან მზარდ მანძილზე დიფრაქციის გამო. აპლიკაციებში დიდი სამუშაო მანძილით, როგორიცაა liDAR სისტემები, სადაც ობიექტები შეიძლება იყოს ასობით მეტრის დაშორებით ლაზერული სისტემიდან, დივერგენცია ხდება განსაკუთრებით მნიშვნელოვანი პრობლემა.

6. წერტილის ზომა (ერთეული: μm)

ფოკუსირებული ლაზერის სხივის წერტილის ზომა აღწერს სხივის დიამეტრს ფოკუსირებული ლინზების სისტემის ფოკუსურ წერტილში. ბევრ პროგრამაში, როგორიცაა მასალის დამუშავება და სამედიცინო ქირურგია, მიზანია ლაქების ზომის შემცირება. ეს ზრდის სიმძლავრის სიმჭიდროვეს და საშუალებას იძლევა შექმნას განსაკუთრებით წვრილმარცვლოვანი მახასიათებლები. ასფერული ლინზები ხშირად გამოიყენება ტრადიციული სფერული ლინზების ნაცვლად სფერული აბერაციების შესამცირებლად და უფრო მცირე ფოკუსური ლაქის ზომის შესაქმნელად.

7. სამუშაო მანძილი (ერთეული: μm-დან მ)

ლაზერული სისტემის ოპერაციული მანძილი, როგორც წესი, განისაზღვრება, როგორც ფიზიკური მანძილი საბოლოო ოპტიკური ელემენტიდან (ჩვეულებრივ, ფოკუსირების ობიექტივიდან) ობიექტამდე ან ზედაპირზე, რომელზეც ლაზერი ფოკუსირებულია. გარკვეული აპლიკაციები, როგორიცაა სამედიცინო ლაზერები, როგორც წესი, მიზნად ისახავს საოპერაციო მანძილის მინიმუმამდე შემცირებას, ხოლო სხვები, როგორიცაა დისტანციური ზონდირება, ჩვეულებრივ მიზნად ისახავს მაქსიმალურად გაზარდოს საოპერაციო მანძილი.