Was sind die Hauptparameter der Laser?

DerLasermoduldie in verschiedenen Anwendungen verwendet werden, sind unterschiedlich, daher müssen wir die Parameter des Lasers verstehen, die direkt die Wahl der Laserlichtquelle durch den Benutzer bestimmen. Heutzutage sind viele Bereiche untrennbar mit der Anwendung des Lasers verbunden, insbesondere in der Produktion, der wissenschaftlichen Forschung, der Medizin und anderen Bereichen. Dieser Artikel sortiert einige Parameter herkömmlicher Laser und gibt eine einfache Erklärung, in der Hoffnung, Ihnen zu helfen, das richtige Laserprodukt zu finden.

1. Ausgangsleistung des Lasermoduls

Das von emittierte LichtLaserkommt in Form von Lichtenergie vor, die wie elektrische Energie eine Energiequelle ist. Ähnlich wie die Ausgangsleistung eines Generators ist die Ausgangsleistung eines Lasers eine physikalische Größe, die die Abgabe von Laserenergie pro Zeiteinheit misst. Gängige Einheiten sind Milliwatt (mW), Watt (W) und Kilowatt (kW).

2. Leistungsstabilität des Lasermoduls

Die Leistungsstabilität stellt die Instabilität der Laserausgangsleistung in einem bestimmten Zeitraum dar, die im Allgemeinen in RMS-Stabilität und Peak-to-Peak-Stabilität unterteilt wird.

RMS-Stabilität: Das Verhältnis des quadratischen Mittelwerts aller abgetasteten Leistungswerte zum mittleren Leistungswert während der Testzeit, das den Streuungsgrad der Ausgangsleistung vom mittleren Leistungswert beschreibt. Peak-to-Peak-Stabilität: maximale und minimale Ausgangsleistung

Der prozentuale Unterschied zwischen den Werten und dem Leistungsmittelwert repräsentiert die Schwankungsbreite der Ausgangsleistung innerhalb einer bestimmten Zeit.

3. Strahlqualitätsfaktor (M²-Faktor); Strahlparameterprodukt (BPP)

Der Strahlqualitätsfaktor ist definiert als das Verhältnis des Produkts aus dem Taillenradius des Laserstrahls und dem Fernfelddivergenzwinkel des Strahls zum Produkt aus dem Taillenradius des idealen Grundmodenstrahls und dem idealen Divergenzwinkel Grundmodus, d. h. M2=θw/θ ideal w ideal. Die Strahlqualität beeinflusst die Fokussierungswirkung des Lasers und die Fernfeldfleckverteilung, die zur Charakterisierung der Qualität des Laserstrahls verwendet wird. Je näher der tatsächliche Strahlqualitätsfaktor bei 1 liegt, desto näher liegt die Strahlqualität am idealen Strahl und desto besser wird die Strahlqualität sein. Strahlformer benötigen im Allgemeinen einen hochwertigen Laser mit einem M2 von weniger als 1,5.

Das Strahlparameterprodukt (BPP) ist definiert als das Produkt aus dem Fernfeld-Divergenzwinkel des Laserstrahls und dem Radius der schmalsten Stelle des Strahls, dh BPP=θw. Es kann die Masse des Laserstrahls und den Grad der Fokussierung des Laserstrahls auf einen kleinen Punkt quantifizieren. Je kleiner das Strahlparameterprodukt ist, desto besser ist die Strahlqualität. Die Beziehung zwischen dem BPP-Wert und dem M²-Wert ist: Der M²-Wert ist der normalisierte Wert des BPP-Werts für den Beugungsgrenzstrahl mit einer bestimmten Wellenlängennormalisierung, d. h. M²=BPP/BPP0, BPP0 ist der Wert des Beugungsgrenzstrahls einer bestimmten Wellenlänge und BPP0=λ/π.

4. Lasermodul Spot (Quermodus)

Die Transversalmode ist definiert als die Verteilung eines stabilen Feldes auf einem Querschnitt senkrecht zur Ausbreitungsrichtung des Lasers. Die Charakterisierung des Laserflecks ist die transversale Modenverteilung. Die transversale Modenverteilung kann durch einen Punktanalysator oder einen Laserprofilanalysator simuliert werden, um einige Strahleigenschaften des Lasers zu erhalten. Übliche Transversalmodusmodi umfassen Basic Transversalmodus (TEM), TEM, TEM usw. sowie andere Modi, wie in Abbildung 1 gezeigt. Der TEM-Modus bezieht sich auf einen Punkt mit einer Lichtintensität von 0 auf dem Abschnitt in die x-Richtung, und der TEM-Modus bezieht sich auf einen Punkt mit einer Lichtintensität von 0 auf dem Schnitt sowohl in x- als auch in y-Richtung.

5. Lasermodul Laserstrahldurchmesser

Die Messmethoden des Laserstrahldurchmessers umfassen eine Loch-Loch-Methode, Laser-Beam-Analyzer-(CCD)-Messung, Messerkantenmethode usw.

Lochmethode: Diese Methode wird im Allgemeinen nicht verwendet, da es schwierig ist, das Loch und den Strahl im Experiment konzentrisch zu machen, und die Genauigkeit der experimentellen Ergebnisse nicht garantiert werden kann.

Test mit Laserprofilanalysator (CCD): Die Genauigkeit der Testergebnisse kann garantiert werden. Die Ergebnisse von vier Berechnungsmethoden für den Laserstrahldurchmesser werden in der Softwareschnittstelle dargestellt (wie in Abbildung 2 dargestellt). Die am häufigsten verwendete Definitionsmethode ist 13,5 Prozent (1/e²) des Spitzenwerts. Aber dieses Verfahren hat auch einige Mängel, bei Hochleistungslasern kann das CCD-Sättigungsphänomen, wie die Verwendung eines Dämpfungsglieds, eine Strahlverformung verursachen.

Die Messerkantenmethode ist eine ideale Methode zum Messen des Durchmessers des Laserstrahls von Hochleistungslasern. Nehmen Sie den zu testenden Laser durch die Klingenlichtleistung 10 Prozent der Gesamtleistungskantenpositionskoordinaten von x, nehmen Sie den zu testenden Laser durch die Klingenlichtleistung 90 Prozent der Gesamtleistungskantenpositionskoordinaten von x, kann den Laserstrahldurchmesser messen=1.561 x|| x - x (einschließlich 1,561 ist ein passender Wert).

Der Grund, warum wir ein Lineal oder menschliches Auge verwenden, um den Durchmesser des Laserstrahls von sichtbarem Licht zu messen, ist größer als der von einem professionellen Laserprofilanalysator gemessene, weil die Laserenergie stark und konzentriert ist und eine gewisse Divergenz auftreten wird wenn der Laser auf das Objekt einwirkt. Der Laserstrahldurchmesser bei der Spitzenintensität (13,5 Prozent) wird jedoch üblicherweise als Messergebnis verwendet, wenn der Laserprofilanalysator zum Messen verwendet wird. Das Ergebnis wird also relativ klein sein.

6. Beugungsgrenze

Ein Objektpunkt, der durch ein optisches System läuft, kann unter idealen Bedingungen ein ideales Bild erhalten, aber es ist tatsächlich unmöglich, es zu bilden. Aufgrund der Beugungsbegrenzung kann dieser Objektpunkt ein Fraunhofer-Beugungsbild erhalten. Das Potenzial, den Laserstrahl auf einen kleinen Punkt unter einer bestimmten Wellenlänge zu fokussieren, ist so hoch wie möglich, dh die Laserstrahlqualität ist ideal, und dies ist die Beugungsgrenze. Die Apertur von gewöhnlichem Licht ist kreisförmig, so dass das gebildete Fraunhofer-Beugungsbild ein luftiger Fleck ist, in diesem Fall ist das von jedem Objektpunkt gebildete Bild ein diffuser Fleck, wenn die zwei nahen Flecken schwer zu unterscheiden sind, wodurch dies eingeschränkt wird Auflösung des optischen Systems, und je größer der Fleck, desto niedriger die Auflösung, dies ist die Lichtbeugung, die durch die Einschränkungen der physikalischen Optik verursacht wird.

Für den Laserstrahl lautet die Formel für den Durchmesser des Beugungsgrenzflecks: d=4LλM²/πD, wobei L der Arbeitsabstand ist, λ die Wellenlänge des Laserstrahls ist, M² der Qualitätsfaktor des Laserstrahls ist und D ist der Durchmesser des Laserstrahls.

7. Lasermodulation

Lasermodulation ist die Verwendung von Licht als Träger, die Signalbelastung des Lichts gemäß den Anwendungsanforderungen und die Signalübertragung. Die allgemeine Modulation wird in externe Modulation und interne Modulation unterteilt, externe Modulation bezieht sich auf die externe mechanische Lasermodulation oder akustisch-optische Modulation, interne Modulation bezieht sich auf leistungsgesteuerte Modulation und interne Modulation wird in TTL-Modulation und analoge Modulation unterteilt.

TTL-Modulation: Wenn das DC-Signal mit hohem und niedrigem Pegel (0 V oder 5 V) einer bestimmten Frequenz extern in den Laser eingegeben wird, wird das Licht auf dem niedrigen Pegel geschlossen und die Amplitude des hohen Pegels ist nicht einstellbar auf hohem Niveau.

Analoge Modulation: Die Wellenform und Amplitude des Eingangssignals können frei eingestellt werden. Die Laserausgangsleistung ändert sich linear mit dem analogen Eingangsspannungssignal.

Kontaktinformationen:

Wenn Sie Ideen haben, sprechen Sie uns gerne an. Egal wo unsere Kunden sind und was unsere Anforderungen sind, wir werden unser Ziel verfolgen, unseren Kunden hohe Qualität, niedrige Preise und den besten Service zu bieten.