Які основні параметри лазерів?

TheЛазерний модульвикористовуються в різних додатках різні, тому нам потрібно розуміти параметри лазера, які безпосередньо визначають вибір користувачем лазерного джерела світла. Зараз багато сфер невіддільні від застосування лазера, особливо у виробництві, наукових дослідженнях, медицині та інших сферах. У цій статті описано деякі параметри звичайних лазерів і надано просте пояснення, сподіваючись допомогти вам знайти правильний лазерний продукт.

1. Вихідна потужність лазерного модуля

Світло, випромінюванеЛазеринадходить у формі світлової енергії, яка, як і електрична енергія, є джерелом енергії. Подібно до вихідної потужності генератора, вихідна потужність лазера є фізичною величиною, яка вимірює вихідну енергію лазера за одиницю часу. Загальними одиницями є міліват (мВт), ват (Вт) і кіловат (кВт).

2. Стабільність живлення лазерного модуля

Стабільність потужності являє собою нестабільність вихідної потужності лазера протягом певного періоду часу, яка зазвичай поділяється на стабільність RMS і стабільність від піку до піку.

Середньоквадратична стабільність: відношення середньоквадратичного значення всіх відібраних значень потужності до середнього значення потужності протягом часу тестування, що описує ступінь дисперсії вихідної потужності від середнього значення потужності. Стабільність від піку до піку: максимальна і мінімальна вихідна потужність

Відсоток різниці між значеннями та середнім значенням потужності представляє діапазон зміни вихідної потужності протягом певного часу.

3. Коефіцієнт якості променя (фактор М²); Продукт параметрів променя (BPP)

Коефіцієнт якості променя визначається як відношення добутку радіуса перетяжки лазерного променя та кута розбіжності променя в дальній зоні до добутку радіуса перетяжки ідеального променя основної моди та кута розбіжності ідеального фундаментальний режим, тобто M2=θw/θ ідеальний w ідеальний. Якість променя впливатиме на ефект фокусування лазера та розподіл плям у дальній зоні, що використовується для характеристики якості лазерного променя. Чим ближче фактичний коефіцієнт якості променя до 1, тим ближче якість променя до ідеального променя, і тим кращою буде якість променя. Формувачі променя зазвичай потребують високоякісного лазера з M2 менше 1,5.

Добуток параметрів променя (BPP) визначається як добуток кута розбіжності дальнього поля лазерного променя на радіус найвужчої точки променя, тобто BPP=θw. Він може кількісно визначити масу лазерного променя та ступінь фокусування лазерного променя в малу точку. Чим нижчий продукт параметрів променя, тим краща якість променя. Співвідношення між значенням BPP і значенням M² таке: значення M² – це нормалізоване значення значення BPP для граничного променя дифракції з певною нормалізацією довжини хвилі, тобто M²=BPP/BPP0, BPP0 – значення дифракційного граничного променя певної довжини хвилі, а BPP0=λ/π.

4. Лазерний модуль Spot (поперечний режим)

Поперечна мода визначається як розподіл стабільного поля на поперечному перерізі, перпендикулярному до напрямку поширення лазера. Характеристикою лазерної плями є розподіл поперечної моди. Розподіл поперечної моди можна змоделювати за допомогою аналізатора плям або аналізатора профілю лазера, щоб отримати деякі характеристики променя лазера. Загальні моди поперечної моди включають базову поперечну моду (TEM), TEM, TEM тощо, а також інші моди, як показано на малюнку 1. Режим TEM відноситься до точки з інтенсивністю світла 0 на ділянці в напрямок x, а режим TEM відноситься до точки з інтенсивністю світла 0 на ділянці в обох напрямках x і y.

5. Діаметр лазерного променя лазерного модуля

Методи вимірювання діаметра лазерного променя включають метод "отвір-отвір", аналізатор лазерного променя (CCD), метод леза ножа тощо.

Метод отвору: цей метод зазвичай не використовується, оскільки в експерименті важко зробити отвір і промінь концентричними, і точність результатів експерименту не може бути гарантована.

Тест лазерного аналізатора профілю (CCD): точність результатів тесту може бути гарантована. Результати чотирьох методів розрахунку діаметра лазерного променя представлені в інтерфейсі програмного забезпечення (як показано на малюнку 2). Найпоширенішим методом визначення є 13,5 відсотка (1/e²) від пікового значення. Але цей метод також має деякі недоліки: для високопотужного лазера явище насичення ПЗЗ, наприклад використання аттенюатора, може спричинити деформацію променя.

Метод леза ножа є ідеальним методом для вимірювання діаметра лазерного променя високої потужності. Випробовуйте лазер через потужність світла кромки леза 10 відсотків від загальної потужності координат позиції краю х, перевіряйте лазер під час тестування через потужність світла краю леза 90 відсотків від загальної потужності координат позиції краю х, можна виміряти діаметр лазерного променя=1.561 x|| x - x (включно з 1,561 підгоночними значеннями).

Причина, чому ми використовуємо лінійку або людське око для вимірювання діаметра лазерного променя видимого світла, більшого, ніж діаметр, виміряний професійним лазерним аналізатором профілю, полягає в тому, що лазерна енергія сильна та концентрована, і буде певна розбіжність. коли лазер діє на об’єкт. Однак діаметр лазерного променя на піку інтенсивності (13,5 відсотка) зазвичай використовується як результат вимірювання, коли для вимірювання використовується лазерний аналізатор профілю. Тому результат буде відносно невеликим.

6. Дифракційна межа

Точка об'єкта, проходячи через оптичну систему, може отримати ідеальне зображення в ідеальних умовах, але насправді його неможливо сформувати. Завдяки обмеженню дифракції ця точка об’єкта може отримати дифракційне зображення Фраунгофера. Потенціал фокусування лазерного променя в малу точку під певною довжиною хвилі є максимально можливим, тобто якість лазерного променя є ідеальною, і це межа дифракції. Апертура загального світла є круглою, тому дифракційне зображення Фраунгофера є плямою Ейрі, у цьому випадку зображення, сформоване кожною точкою об’єкта, є розсіяною плямою, коли дві плями, розташовані поруч із нею, важко розрізнити, тому обмеження роздільна здатність оптичної системи, і чим більша пляма, тим нижча роздільна здатність, це дифракція світла, викликана обмеженнями фізичної оптики.

Для лазерного променя формула граничного діаметра плями дифракції: d=4LλM²/πD, де L – робоча відстань, λ – довжина хвилі лазерного променя, M² – добротність лазерного променя, а D - діаметр лазерного променя.

7. Лазерна модуляція

Лазерна модуляція — це використання світла як носія, навантаження сигналу на світло відповідно до вимог програми та передача сигналу. Загальна модуляція поділяється на зовнішню модуляцію та внутрішню модуляцію, зовнішня модуляція відноситься до лазерної зовнішньої механічної модуляції або акустико-оптичної модуляції, внутрішня модуляція відноситься до силової модуляції, а внутрішня модуляція ділиться на модуляцію TTL і аналогову модуляцію.

Модуляція TTL: коли сигнал постійного струму високого та низького рівня (0V або 5V) певної частоти надходить на зовнішній вхід лазера, світло закривається на низькому рівні, а амплітуда високого рівня не регулюється на високому рівні.

Аналогова модуляція: форму хвилі та амплітуду вхідного сигналу можна вільно регулювати. Вихідна потужність лазера змінюється лінійно залежно від вхідного аналогового сигналу напруги.

Контактна інформація:

Якщо у вас є якісь ідеї, не соромтеся поговорити з нами. Незалежно від того, де знаходяться наші клієнти та які наші вимоги, ми будемо слідувати нашій меті надавати нашим клієнтам високу якість, низькі ціни та найкращий сервіс.