ლაზერული სისტემის მნიშვნელოვანი მახასიათებლების პარამეტრები

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

ისლაზერის ტალღის სიგრძეწარმოადგენს ლაზერის მიერ გადაცემული ელექტრომაგნიტური ტალღის სიგრძეს. სხვა ტიპის სინათლესთან შედარებით, მნიშვნელოვანი მახასიათებელიალაზერიის მონოქრომატულია, რაც ნიშნავს, რომ მისი ტალღის სიგრძე ძალიან სუფთაა და მას მხოლოდ ერთი კარგად განსაზღვრული სიხშირე აქვს.

ლაზერის სხვადასხვა ტალღის სიგრძეებს შორის განსხვავებაა:

წითელი ლაზერის ტალღის სიგრძე, როგორც წესი, 630 ნმ-680 ნმ-ს შორისაა, გამოსხივებული სინათლე კი წითელია და ის ასევე ყველაზე გავრცელებული ლაზერია (ძირითადად გამოიყენება სამედიცინო კვების სინათლის სფეროში და ა.შ.);

მწვანე ლაზერის ტალღის სიგრძე, როგორც წესი, დაახლოებით 532 ნმ-ია (ძირითადად გამოიყენება ლაზერული რანჟირების სფეროში და ა.შ.);

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

ულტრაიისფერი ლაზერი 350 ნმ-400 ნმ-ს შორის (ძირითადად გამოიყენება ბიომედიცინაში);

ინფრაწითელი ლაზერი ყველაზე განსაკუთრებულია, ტალღის სიგრძისა და გამოყენების სფეროს მიხედვით, ინფრაწითელი ლაზერის ტალღის სიგრძე, როგორც წესი, 700 ნმ-1 მმ დიაპაზონშია განლაგებული. ინფრაწითელი დიაპაზონი შეიძლება დაიყოს სამ ქვედიაპაზონად: ახლო ინფრაწითელი (NIR), შუა ინფრაწითელი (MIR) და შორეული ინფრაწითელი (FIR). ახლო ინფრაწითელი ტალღის სიგრძის დიაპაზონი დაახლოებით 750 ნმ-1400 ნმ-ია, რომელიც ფართოდ გამოიყენება ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კომუნიკაციის, ბიოსამედიცინო ვიზუალიზაციისა და ინფრაწითელი ღამის ხედვის მოწყობილობებში.

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 იმპულსური ენერგია პროპორციულია საშუალო სიმძლავრისა და უკუპროპორციულია იმპულსის გამეორების სიჩქარისა, ხოლო უფრო მაღალი სიმძლავრისა და ენერგიის მქონე ლაზერები, როგორც წესი, მეტ ნარჩენ სითბოს გამოიმუშავებენ.

ლაზერული სხივების უმეტესობას აქვს გაუსის სხივის პროფილი, ამიტომ გამოსხივება და ნაკადი ყველაზე მაღალია ლაზერის ოპტიკურ ღერძზე და მცირდება ოპტიკური ღერძიდან გადახრის ზრდასთან ერთად. სხვა ლაზერებს აქვთ ბრტყელი ზედაპირული სხივის პროფილები, რომლებსაც, გაუსის სხივებისგან განსხვავებით, აქვთ მუდმივი გამოსხივების პროფილი ლაზერული სხივის განივკვეთზე და ინტენსივობის სწრაფი კლება. ამიტომ, ბრტყელ ზედაპირულ ლაზერებს არ აქვთ პიკური გამოსხივება. გაუსის სხივის პიკური სიმძლავრე ორჯერ აღემატება იმავე საშუალო სიმძლავრის ბრტყელი ზედაპირული სხივის პიკურ სიმძლავრეს.

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

ლაზერული იმპულსის ხანგრძლივობა (ანუ იმპულსის სიგანე) არის დრო, რომელიც ლაზერს სჭირდება მაქსიმალური ოპტიკური სიმძლავრის (FWHM) ნახევრის მისაღწევად.

 

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

გამეორების სიხშირეპულსური ლაზერი(ანუ იმპულსის გამეორების სიხშირე) აღწერს წამში გამოსხივებული იმპულსების რაოდენობას, ანუ დროის თანმიმდევრობის იმპულსების ინტერვალის შებრუნებულ სიდიდეს. გამეორების სიხშირე უკუპროპორციულია იმპულსის ენერგიისა და პროპორციულია საშუალო სიმძლავრისა. მიუხედავად იმისა, რომ გამეორების სიხშირე, როგორც წესი, დამოკიდებულია ლაზერული გამაძლიერებელ გარემოზე, ბევრ შემთხვევაში, გამეორების სიჩქარის შეცვლა შესაძლებელია. უფრო მაღალი გამეორების სიჩქარე იწვევს ზედაპირისა და ლაზერული ოპტიკური ელემენტის საბოლოო ფოკუსის თერმული რელაქსაციის უფრო მოკლე დროს, რაც თავის მხრივ იწვევს მასალის უფრო სწრაფ გაცხელებას.

5. დივერგენცია (ტიპიური ერთეული: mrad)

მიუხედავად იმისა, რომ ლაზერული სხივები ზოგადად კოლიმირებად ითვლება, ისინი ყოველთვის შეიცავენ გარკვეული რაოდენობის დივერგენციას, რაც აღწერს იმ დონეს, რომლითაც სხივი დიფრაქციის გამო ლაზერული სხივის წრიიდან მზარდ მანძილზე გადადის. დიდი სამუშაო მანძილის მქონე აპლიკაციებში, როგორიცაა liDAR სისტემები, სადაც ობიექტები შეიძლება ლაზერული სისტემიდან ასობით მეტრის დაშორებით იმყოფებოდეს, დივერგენცია განსაკუთრებით მნიშვნელოვან პრობლემად იქცევა.

6. ლაქის ზომა (ერთეული: μm)

ფოკუსირებული ლაზერული სხივის წერტილის ზომა აღწერს სხივის დიამეტრს ფოკუსირებული ლინზების სისტემის ფოკუსურ წერტილში. ბევრ გამოყენებაში, როგორიცაა მასალების დამუშავება და სამედიცინო ქირურგია, მიზანია წერტილის ზომის მინიმიზაცია. ეს მაქსიმალურად ზრდის სიმძლავრის სიმკვრივეს და საშუალებას იძლევა შეიქმნას განსაკუთრებით წვრილმარცვლოვანი მახასიათებლები. ასფერული ლინზები ხშირად გამოიყენება ტრადიციული სფერული ლინზების ნაცვლად, სფერული აბერაციების შესამცირებლად და უფრო მცირე ფოკუსური წერტილის ზომის მისაღებად.

7. სამუშაო მანძილი (ერთეული: μm-დან m-მდე)

ლაზერული სისტემის მოქმედების მანძილი, როგორც წესი, განისაზღვრება, როგორც ფიზიკური მანძილი საბოლოო ოპტიკური ელემენტიდან (ჩვეულებრივ, ფოკუსირების ლინზიდან) იმ ობიექტამდე ან ზედაპირამდე, რომელზეც ლაზერი ფოკუსირდება. გარკვეული დანიშნულება, როგორიცაა სამედიცინო ლაზერები, როგორც წესი, ცდილობს მოქმედების მანძილის მინიმიზაციას, ზოგი კი, როგორიცაა დისტანციური ზონდირება, როგორც წესი, მიზნად ისახავს მათი მოქმედების მანძილის მაქსიმიზაციას.