Jakie są główne parametry laserów?

TheModuł laserowystosowane w różnych zastosowaniach są różne, dlatego musimy poznać parametry lasera, co bezpośrednio determinuje wybór przez użytkownika laserowego źródła światła. Obecnie wiele dziedzin jest nierozerwalnie związanych z zastosowaniem lasera, zwłaszcza w produkcji, badaniach naukowych, medycynie i innych dziedzinach. W tym artykule uporządkowano niektóre parametry konwencjonalnych laserów i podano proste wyjaśnienie, które ma pomóc w znalezieniu odpowiedniego produktu laserowego.

1. Moc wyjściowa modułu laserowego

Światło emitowane przezLaserywystępuje w postaci energii świetlnej, która podobnie jak energia elektryczna jest źródłem energii. Podobnie jak moc wyjściowa generatora, moc wyjściowa lasera jest wielkością fizyczną, która mierzy moc wyjściową energii lasera w jednostce czasu. Typowe jednostki to miliwaty (mW), waty (W) i kilowaty (kW).

2. Stabilność mocy modułu laserowego

Stabilność mocy reprezentuje niestabilność mocy wyjściowej lasera w pewnym okresie czasu, który ogólnie dzieli się na stabilność RMS i stabilność międzyszczytowa.

Stabilność RMS: Stosunek średniej kwadratowej wszystkich próbkowanych wartości mocy do średniej wartości mocy w czasie testu, opisujący stopień dyspersji mocy wyjściowej od średniej wartości mocy. Stabilność międzyszczytowa: maksymalna i minimalna moc wyjściowa

Procent różnicy między wartościami a średnią wartością mocy reprezentuje zakres zmian mocy wyjściowej w określonym czasie.

3. Współczynnik jakości wiązki (współczynnik M²); Produkt parametru belki (BPP)

Współczynnik jakości wiązki definiuje się jako stosunek iloczynu promienia talii wiązki laserowej i kąta rozbieżności w polu dalekim wiązki do iloczynu promienia talii idealnej wiązki modu podstawowego i kąta rozbieżności wiązki idealnej tryb podstawowy, czyli M2=θw/θ idealny w idealny. Jakość wiązki wpłynie na efekt ogniskowania lasera i rozkład plamki w polu dalekim, który jest używany do scharakteryzowania jakości wiązki laserowej. Im rzeczywisty współczynnik jakości wiązki jest bliższy 1, tym jakość wiązki jest bliższa idealnej i tym lepsza będzie jakość wiązki. Kształtowniki wiązki zazwyczaj wymagają wysokiej jakości lasera o M2 poniżej 1,5.

Iloczyn parametru wiązki (BPP) definiuje się jako iloczyn dywergencji pola dalekiego kąta wiązki laserowej i promienia najwęższego punktu wiązki, czyli BPP=θw. Może określić ilościowo masę wiązki laserowej i stopień, w jakim wiązka laserowa jest skupiona na małym punkcie. Im niższy jest iloczyn parametru wiązki, tym lepsza jest jakość wiązki. Zależność między wartością BPP a wartością M² jest następująca: wartość M² jest znormalizowaną wartością wartości BPP dla granicznej wiązki dyfrakcji o określonej normalizacji długości fali, tj. M²=BPP/BPP{3}}, BPP0 to wartość granicznej wiązki dyfrakcyjnej dla określonej długości fali, a BPP0=λ/π.

4. Laser Module Spot (tryb poprzeczny)

Mod poprzeczny jest definiowany jako rozkład stabilnego pola na przekroju poprzecznym prostopadłym do kierunku propagacji lasera. Charakterystyka plamki laserowej jest rozkładem modów poprzecznych. Rozkład modów poprzecznych można symulować za pomocą analizatora punktowego lub analizatora profilu lasera, aby uzyskać pewne charakterystyki wiązki lasera. Typowe tryby trybu poprzecznego obejmują podstawowy tryb poprzeczny (TEM), TEM, TEM itp., a także inne tryby, jak pokazano na rysunku 1. Tryb TEM odnosi się do punktu o natężeniu światła 0 na przekroju w kierunek x, a tryb TEM odnosi się do punktu o natężeniu światła 0 na przekroju zarówno w kierunku x, jak i y.

5. Moduł laserowy Średnica wiązki laserowej

Metody pomiaru średnicy wiązki laserowej obejmują metodę otwór-otwór, pomiar analizatorem wiązki laserowej (CCD), metodę ostrza noża itp.

Metoda otworowa: Ta metoda na ogół nie jest stosowana, ponieważ trudno jest wykonać koncentryczny otwór i wiązkę w eksperymencie, a dokładność wyników eksperymentalnych nie może być zagwarantowana.

Test analizatora profilu laserowego (CCD): Można zagwarantować dokładność wyników testu. Wyniki czterech metod obliczania średnicy wiązki laserowej są prezentowane w interfejsie programu (jak pokazano na rysunku 2). Najczęściej stosowaną metodą definiowania jest 13,5 procent (1/e²) wartości szczytowej. Ale ta metoda ma również pewne wady, w przypadku lasera dużej mocy zjawisko nasycenia CCD, takie jak użycie tłumika, może powodować deformację wiązki.

Metoda ostrza noża jest idealną metodą pomiaru średnicy wiązki lasera dużej mocy. Wykonaj test lasera przez moc światła krawędzi ostrza 10 procent całkowitej mocy współrzędne pozycji krawędzi x, przetestuj laser przez moc światła krawędzi ostrza 90 procent całkowitej mocy współrzędne pozycji krawędzi x, można zmierzyć średnicę wiązki laserowej=1.561 x|| x - x (w tym 1,561 to pasujące wartości).

Powodem, dla którego używamy linijki lub ludzkiego oka do pomiaru średnicy wiązki laserowej światła widzialnego, jest większa niż mierzona przez profesjonalny analizator profilu laserowego, jest to, że energia lasera jest silna i skoncentrowana, i będzie pewna rozbieżność gdy laser działa na przedmiot. Jednak średnica wiązki laserowej przy szczytowym natężeniu (13,5 procent) jest powszechnie używana jako wynik pomiaru, gdy do pomiaru używany jest analizator profilu laserowego. Wynik będzie więc stosunkowo niewielki.

6. Granica dyfrakcji

Punkt obiektu przechodzący przez układ optyczny może uzyskać idealny obraz w idealnych warunkach, ale w rzeczywistości nie można go uformować. Ze względu na ograniczenie dyfrakcji ten punkt obiektu może uzyskać obraz dyfrakcyjny Fraunhofera. Potencjał skupienia wiązki laserowej na małym punkcie przy określonej długości fali jest możliwie najwyższy, to znaczy jakość wiązki laserowej jest idealna, a to jest granica dyfrakcji. Apertura zwykłego światła jest okrągła, więc utworzony obraz dyfrakcyjny Fraunhofera jest plamką powietrzną, w tym przypadku obraz utworzony przez każdy punkt obiektu jest plamką rozproszoną, gdy dwie znajdujące się blisko niej plamki są trudne do rozróżnienia, więc ograniczenie rozdzielczość układu optycznego, a im większa plamka, tym mniejsza rozdzielczość, jest to dyfrakcja światła spowodowana ograniczeniami optyki fizycznej.

Dla wiązki laserowej wzór na graniczną średnicę plamki dyfrakcyjnej: to d=4LλM²/πD, gdzie L to odległość robocza, λ to długość fali wiązki laserowej, M² to współczynnik jakości wiązki laserowej, a D to średnica wiązki laserowej.

7. Modulacja laserowa

Modulacja laserowa to wykorzystanie światła jako nośnika, obciążenie sygnału na świetle zgodnie z wymaganiami aplikacji oraz transmisja sygnału. Ogólna modulacja jest podzielona na modulację zewnętrzną i modulację wewnętrzną, modulacja zewnętrzna odnosi się do zewnętrznej modulacji mechanicznej lasera lub modulacji akustyczno-optycznej, modulacja wewnętrzna odnosi się do modulacji napędzanej energią, a modulacja wewnętrzna jest podzielona na modulację TTL i modulację analogową.

Modulacja TTL: Kiedy wysoki i niski poziom (0V lub 5V) sygnał prądu stałego o określonej częstotliwości jest wprowadzany do lasera z zewnątrz, światło jest zamykane na niskim poziomie, a amplituda wysokiego poziomu nie jest regulowana na wysokim poziomie.

Modulacja analogowa: kształt fali i amplitudę sygnału wejściowego można dowolnie regulować. Moc wyjściowa lasera zmienia się liniowo wraz z wejściowym analogowym sygnałem napięciowym.

Informacje kontaktowe:

Jeśli masz jakieś pomysły, możesz z nami porozmawiać. Bez względu na to, gdzie są nasi klienci i jakie są nasze wymagania, będziemy podążać za naszym celem, aby zapewnić naszym klientom wysoką jakość, niskie ceny i najlepszą obsługę.