Các thông số chính của Laser là gì?

Cácmô-đun lazeđược sử dụng trong các ứng dụng khác nhau là khác nhau, vì vậy chúng ta cần hiểu các thông số của tia laser, điều này quyết định trực tiếp đến sự lựa chọn nguồn sáng laser của người dùng. Giờ đây, nhiều lĩnh vực không thể tách rời ứng dụng laser, đặc biệt là trong sản xuất, nghiên cứu khoa học, y học và các lĩnh vực khác. Bài viết này sắp xếp một số thông số của laser thông thường và đưa ra lời giải thích đơn giản, hy vọng sẽ giúp bạn tìm được sản phẩm laser phù hợp.

1. Công suất đầu ra mô-đun laser

Ánh sáng phát ra từlazeđến ở dạng năng lượng ánh sáng, giống như năng lượng điện, là một nguồn năng lượng. Tương tự như công suất đầu ra của máy phát điện, công suất đầu ra của tia laser là một đại lượng vật lý đo năng lượng laser phát ra trên một đơn vị thời gian. Các đơn vị phổ biến là milliwatt (mW), watt (W) và kilowatt (kW).

2. Ổn định năng lượng mô-đun laser

Độ ổn định công suất thể hiện sự không ổn định của công suất đầu ra laser trong một khoảng thời gian nhất định, thường được chia thành độ ổn định RMS và độ ổn định cực đại đến cực đại.

Độ ổn định RMS: Tỷ lệ bình phương trung bình gốc của tất cả các giá trị công suất được lấy mẫu với giá trị công suất trung bình trong thời gian thử nghiệm, mô tả mức độ phân tán của công suất đầu ra so với giá trị công suất trung bình. Độ ổn định từ đỉnh đến đỉnh: công suất đầu ra tối đa và tối thiểu

Tỷ lệ phần trăm chênh lệch giữa các giá trị và giá trị công suất trung bình thể hiện phạm vi biến thiên của công suất đầu ra trong một thời gian nhất định.

3. Hệ số chất lượng chùm tia (hệ số M²); Sản phẩm tham số chùm tia (BPP)

Hệ số chất lượng chùm tia được định nghĩa là tỷ lệ giữa tích của bán kính thắt lưng của chùm tia laze và Góc phân kỳ trường xa của chùm tia với tích của bán kính thắt lưng của chùm tia chế độ cơ bản lý tưởng và Góc phân kỳ của lý tưởng chế độ cơ bản, nghĩa là, M2=θw/θ lý tưởng w lý tưởng. Chất lượng chùm tia sẽ ảnh hưởng đến hiệu ứng hội tụ của tia laser và phân bố điểm trường xa, được sử dụng để mô tả chất lượng của chùm tia laser. Hệ số chất lượng chùm tia thực tế càng gần 1 thì chất lượng chùm tia càng gần với chùm tia lý tưởng và chất lượng chùm tia sẽ càng tốt. Bộ tạo chùm tia thường yêu cầu tia laser chất lượng cao với M2 nhỏ hơn 1,5.

Tích tham số chùm tia (BPP) được định nghĩa là tích của Góc phân kỳ trường xa của chùm tia laze và bán kính của điểm hẹp nhất của chùm tia, tức là BPP=θw. Nó có thể định lượng khối lượng của chùm tia laze và mức độ tập trung của chùm tia laze vào một điểm nhỏ. Sản phẩm tham số chùm tia càng thấp thì chất lượng chùm tia càng tốt. Mối quan hệ giữa giá trị BPP và giá trị M² là: Giá trị M² là giá trị chuẩn hóa của giá trị BPP, đối với chùm tia giới hạn nhiễu xạ có chuẩn hóa bước sóng cụ thể, nghĩa là M²=BPP/BPP0, BPP0 là giá trị của chùm tia giới hạn nhiễu xạ của một bước sóng cụ thể và BPP0=λ/π.

4. Điểm Mô-đun Laser (chế độ ngang)

Chế độ ngang được định nghĩa là sự phân bố của trường ổn định trên mặt cắt ngang vuông góc với hướng truyền của laser. Đặc tính điểm laser là phân phối chế độ ngang. Sự phân bố chế độ ngang có thể được mô phỏng bằng máy phân tích điểm hoặc máy phân tích biên dạng laser để thu được một số đặc tính chùm tia của laser. Các chế độ ngang phổ biến bao gồm chế độ ngang cơ bản (TEM), TEM, TEM, v.v., cũng như các chế độ khác như trong Hình 1. Chế độ TEM đề cập đến một điểm có cường độ sáng 0 trên mặt cắt trong hướng x và chế độ TEM đề cập đến một điểm có cường độ sáng 0 trên mặt cắt theo cả hai hướng x và y.

5. Mô-đun Laser Đường kính chùm tia Laser

Các phương pháp đo đường kính chùm tia laser bao gồm phương pháp lỗ lỗ, phép đo phân tích chùm tia laser (CCD), phương pháp cạnh dao, v.v.

Phương pháp lỗ: Phương pháp này thường không được sử dụng, vì rất khó để làm cho lỗ và chùm tia đồng tâm trong thí nghiệm và không thể đảm bảo độ chính xác của kết quả thí nghiệm.

Kiểm tra máy phân tích hồ sơ laser (CCD): Độ chính xác của kết quả kiểm tra có thể được đảm bảo. Kết quả của 4 phương pháp tính đường kính chùm tia laser được trình bày trong giao diện phần mềm (như trong Hình 2). Phương pháp định nghĩa được sử dụng phổ biến nhất là 13,5 phần trăm (1/e²) của giá trị đỉnh. Nhưng phương pháp này cũng có một số khuyết điểm, đối với laser công suất cao, hiện tượng bão hòa CCD, chẳng hạn như sử dụng bộ suy hao, có thể gây ra hiện tượng biến dạng chùm tia.

Phương pháp cạnh dao là một phương pháp lý tưởng để đo đường kính chùm tia laze của laze công suất cao. Lấy tia laze cần kiểm tra thông qua công suất ánh sáng cạnh lưỡi cắt 10% tổng tọa độ vị trí cạnh công suất của x, lấy tia laze đang kiểm tra thông qua công suất ánh sáng cạnh lưỡi cắt 90% tổng tọa độ vị trí cạnh công suất của x, có thể đo đường kính chùm tia laze=1.561 x|| x - x (bao gồm 1,561 là giá trị phù hợp).

Lý do tại sao chúng ta sử dụng thước kẻ hoặc mắt người để đo đường kính của chùm tia laser của ánh sáng khả kiến ​​lớn hơn so với đo bằng máy phân tích cấu hình laser chuyên nghiệp, là do năng lượng laser mạnh và tập trung, và sẽ có sự phân kỳ nhất định khi tia laser tác động lên vật thể. Tuy nhiên, đường kính chùm tia laze ở cường độ cực đại (13,5 phần trăm ) thường được sử dụng làm kết quả đo khi máy phân tích biên dạng laze được sử dụng để đo. Vì vậy, kết quả sẽ tương đối nhỏ.

6. giới hạn nhiễu xạ

Một điểm đối tượng đi qua một hệ thống quang học có thể thu được một hình ảnh lý tưởng trong điều kiện lý tưởng, nhưng nó thực sự không thể hình thành. Do giới hạn của nhiễu xạ, điểm đối tượng này có thể thu được ảnh nhiễu xạ Fraunhofer. Tiềm năng hội tụ chùm tia laze đến một điểm nhỏ dưới một bước sóng nhất định càng cao càng tốt, nghĩa là chất lượng chùm tia laze là lý tưởng và đây là giới hạn nhiễu xạ. Khẩu độ của ánh sáng thông thường là hình tròn nên ảnh nhiễu xạ Fraunhofer tạo thành là một điểm Airy, trong trường hợp này ảnh tạo bởi mỗi điểm vật thể là một điểm khuếch tán, khi hai điểm gần nhau khó phân biệt nên hạn chế độ phân giải của hệ thống quang học, và điểm càng lớn thì độ phân giải càng thấp, đây là hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng gây ra bởi những hạn chế của quang học vật lý.

Đối với chùm tia laze, công thức đường kính điểm giới hạn nhiễu xạ: là d=4LλM²/πD, trong đó L là khoảng cách làm việc, λ là bước sóng của chùm tia laze, M² là hệ số chất lượng của chùm tia laze và D là đường kính của chùm tia laze.

7. điều chế laze

Điều chế laser là việc sử dụng ánh sáng làm chất mang, tải tín hiệu trên ánh sáng, theo yêu cầu ứng dụng và truyền tín hiệu. Điều chế chung được chia thành điều chế bên ngoài và điều chế bên trong, điều chế bên ngoài đề cập đến điều chế cơ học bên ngoài bằng laser hoặc điều chế quang-âm, điều chế bên trong đề cập đến điều chế điều khiển bằng năng lượng và điều chế bên trong được chia thành điều chế TTL và điều chế tương tự.

Điều chế TTL: Khi tín hiệu DC mức cao và thấp (0V hoặc 5V) của một tần số nhất định được đưa vào tia laser bên ngoài, đèn sẽ đóng ở mức thấp và biên độ mức cao không thể điều chỉnh được ở cấp độ cao.

Điều chế tương tự: Dạng sóng và biên độ của tín hiệu đầu vào có thể được điều chỉnh tự do. Công suất đầu ra của laser thay đổi tuyến tính với tín hiệu điện áp tương tự đầu vào.

Thông tin liên lạc:

Nếu bạn có bất kỳ ý tưởng nào, vui lòng nói chuyện với chúng tôi. Bất kể khách hàng của chúng tôi ở đâu và yêu cầu của chúng tôi là gì, chúng tôi sẽ làm theo mục tiêu của mình để cung cấp cho khách hàng chất lượng cao, giá thấp và dịch vụ tốt nhất.