Muaj ntau hom laser tshuab siv nyob rau hauv ntau yam kev siv xws li cov khoom siv, kev phais laser, thiab cov chaw taws teeb sensing, tab sis ntau lub tshuab laser muaj cov ntsiab lus tseem ceeb. Tsim kom muaj cov ntsiab lus zoo sib xws rau cov kev txwv no tiv thaiv kev sib txuas lus yuam kev, thiab nkag siab lawv tso cai rau lub tshuab laser thiab cov khoom kom raug teev tseg kom tau raws li daim ntawv thov.
Daim duab 1: Schematic daim duab ntawm ib qho kev ua cov khoom siv laser, qhov twg txhua qhov ntawm 10 qhov tseem ceeb ntawm lub tshuab laser yog sawv cev los ntawm tus lej sib raug.
Basic Parameters
Cov nram qab no cov ntsiab lus tsis tseem ceeb yog cov ntsiab lus tseem ceeb tshaj plaws ntawm cov tshuab laser, thiab tseem ceeb heev rau kev nkag siab cov ntsiab lus siab dua
1: Wavelength (cov units: nm rau um)
Lub wavelength ntawm lub laser piav qhia txog qhov ntau zaus ntawm lub teeb yoj emitted. Qhov zoo tshaj plaws wavelength rau ib qho kev siv cov ntaub ntawv yog heev thov nyob ntawm seb. Cov khoom sib txawv yuav muaj qhov tshwj xeeb wavelength-dependent absorption zog hauv kev ua cov khoom, uas ua rau muaj kev sib txawv ntawm cov khoom siv. Ib yam li ntawd, atmospheric absorption thiab cuam tshuam yuav cuam tshuam rau qee qhov wavelengths txawv nyob rau hauv tej thaj chaw deb sensing, thiab ntau complexes yuav nqus tej wavelengths txawv nyob rau hauv kev kho mob laser daim ntaub ntawv. Luv luv wavelength lasers thiab laser optics yog qhov zoo rau kev tsim me me thiab meej nta nrog cov cua sov peripheral tsawg vim tias qhov chaw focal me dua. Txawm li cas los xij, lawv feem ntau kim dua thiab ua rau muaj kev puas tsuaj ntau dua li cov lasers ntev dua.
2: Lub Hwj Chim thiab Lub Zog (Cov Chav Nyob: W lossis J)
Lub zog ntawm lub laser yog ntsuas nyob rau hauv Watts (W) thiab yog siv los piav txog lub zog kho qhov muag tso zis ntawm lub nruam nthwv dej (CW) laser los yog nruab nrab lub zog ntawm lub laser pulsed. Pulsed lasers kuj yog tus cwj pwm los ntawm lawv lub zog pulse, uas yog proportional rau nruab nrab lub zog thiab inversely proportional rau lub laser repetition tus nqi (Daim duab 2). Lub zog yog ntsuas hauv Joules (J).
Daim duab 2: Kev pom kev sawv cev ntawm kev sib raug zoo ntawm lub zog pulse, tus nqi rov ua dua, thiab lub zog nruab nrab ntawm lub tshuab hluav taws xob laser
Lub zog siab dua thiab lub zog lasers feem ntau kim dua, thiab lawv tsim cov khoom pov tseg ntau dua. Kev tuav cov kab hluav taws xob zoo kuj tseem nyuaj zuj zus thaum lub zog thiab lub zog nce ntxiv.
3: Pulse Duration (Cov Chav Nyob: fs rau ms)
Laser pulse ntev lossis mem tes dav feem ntau txhais tau tias yog qhov dav dav ntawm ib nrab siab tshaj plaws (FWHM) ntawm lub zog laser optical piv rau lub sijhawm (Daim duab 3). Ultrafast lasers muaj ntau yam zoo nyob rau hauv ntau yam kev siv nrog rau precision cov ntaub ntawv ua thiab kho mob lasers. Lawv yog cov cim los ntawm lub sijhawm luv luv ntawm qhov kev txiav txim ntawm picoseconds (10-12 vib nas this) mus rau attoseconds (10-18 thiab tsawg dua
P(W)
1/Repetitfion Rate
Muas Public Account Sijhawm
Daim duab 3: Cov pulses ntawm lub laser pulsed yog sib cais nyob rau hauv lub sij hawm los ntawm tus inverse ntawm repetition tus nqi
4: Rov ua dua tus nqi (ib txwm units: Hz rau MHz)
Tus nqi rov qab los yog mem tes repetition zaus ntawm ib lub laser pulse piav txog cov pulses emitted ib ob los yog lub sij hawm inverse pulse interval (Daim duab 3). Raws li tau hais ua ntej, tus nqi rov qab yog qhov sib npaug ntawm lub zog mem tes thiab ncaj qha proportional rau nruab nrab lub zog. Thaum tus nqi rov ua dua feem ntau nyob ntawm qhov nruab nrab laser nce, nws tuaj yeem sib txawv hauv ntau qhov xwm txheej. Kev rov ua dua siab dua ua rau lub sijhawm luv luv thermal so ntawm qhov chaw ntawm lub laser optics thiab ntawm qhov kawg ua kom pom tseeb, uas ua rau cov khoom siv cua sov sai dua.
5: Coherence Length (Cov Chav Nyob: millimeters rau Meters)
Lub laser yog coherent, uas txhais tau hais tias cov hluav taws xob tam sim no sib txawv lub sij hawm los yog qhov chaw yog coherent. Muaj ib qho kev sib raug zoo ntawm lub teb theem qhov tseem ceeb. Qhov no yog vim hais tias lasers, tsis zoo li feem ntau lwm yam ntawm lub teeb qhov chaw, yog tsim los ntawm stimulated emission. Qhov ntev coherence txhais tau hais tias qhov kev ncua deb ntawm lub sijhawm ntawm lub teeb laser tseem nyob tas mus li thoob plaws qhov kev nthuav tawm ntawm lub teeb laser, tsis muaj degradation thaum lub sijhawm ua haujlwm.
6: Polarization
Polarization txhais cov kev taw qhia ntawm hluav taws xob teb ntawm lub teeb yoj, "nws yog ib txwm perpendicular rau cov kev taw qhia ntawm propagation. Feem ntau, laser lub teeb yuav linearly polarized, lub ntsiab lus hais tias lub emission hluav taws xob teb ib txwm taw tes nyob rau hauv tib txoj kev. yuav muaj hluav taws xob taw qhia nyob rau hauv ntau yam kev taw qhia Qhov degree ntawm polarization feem ntau yog qhia raws li qhov piv ntawm optical zog ntawm ob orthogonal polarization xeev, xws li 100: 1 los yog 500: 1.
Beam Parameters
Cov kev ntsuas hauv qab no qhia cov duab thiab qhov zoo ntawm lub teeb laser.
7: Beam Txoj kab uas hla (Hom units: mm mus rau cm)
Lub beam txoj kab uas hla ntawm ib tug laser characterizes lub lateral extension ntawm lub beam, los yog nws lub cev loj perpendicular rau cov kev taw qhia ntawm propagation. Nws feem ntau txhais tau tias yog qhov dav 1/e2, uas yog qhov dav ntawm cov nqaj siv mus txog 1/e2 (=13.5%). Ntawm 1/e2 taw tes, qhov hluav taws xob siv hluav taws xob poob rau 1/e (=37%). Qhov loj ntawm txoj kab nruab nrab, qhov loj dua qhov optics thiab tag nrho cov kab ke yuav tsum tau ua kom tsis txhob muaj kab teeb tsa, uas ua rau tus nqi nce. Txawm li cas los xij, qhov txo qis ntawm kab kab kab teeb ua rau lub zog / lub zog ceev, uas tuaj yeem ua rau muaj kev puas tsuaj.
8: Fais fab lossis Zog Ceev (Cov Chav Nyob: W / cm2 rau MWicm2 lossis uJ / cm2 rau J / cm2)
Beam txoj kab uas hla yog cuam tshuam nrog lub zog / lub zog ceev ntawm lub laser beam. Lub zog ntom ntom, lossis tus nqi ntawm lub zog kho qhov muag / lub zog rau ib cheeb tsam. Qhov loj ntawm txoj kab nruab nrab, qhov qis dua lub zog / lub zog ceev ntawm lub nqaj rau lub zog tsis tu ncua lossis lub zog. Lub zog siab / lub zog ntom ntom feem ntau yog qhov xav tau ntawm qhov kawg tso tawm ntawm lub kaw lus (piv txwv li hauv laser txiav lossis vuam), tab sis tsis tshua muaj zog / lub zog muaj zog feem ntau muaj txiaj ntsig zoo hauv lub cev los tiv thaiv kev puas tsuaj ntawm laser. Qhov no tseem tiv thaiv lub zog siab / lub zog ntom ntom ntawm cov nqaj ntawm ionizing huab cua. Rau cov laj thawj no, ntawm lwm tus, laser beam expanders feem ntau yog siv los ua kom txoj kab uas hla thiab yog li txo lub zog / lub zog ceev hauv lub laser. Txawm li cas los xij, kev saib xyuas yuav tsum tau ua kom tsis txhob nthuav cov nqaj ntau dhau kom nws raug thaiv los ntawm apertures hauv qhov system, ua rau lub zog khib nyiab thiab muaj peev xwm puas tsuaj.
9: Beam Profile
Lub beam profile ntawm ib lub laser piav qhia qhov kev siv zog ntawm qhov sib txawv ntawm lub teeb. Cov kab hluav taws xob feem ntau suav nrog Gaussian kab teeb thiab cov kab hluav taws xob sab saum toj, uas nws cov kab hluav taws xob ua raws li Gaussian muaj nuj nqi thiab lub tiaj tiaj ua haujlwm, raws li (Daim duab 4). Txawm li cas los xij, tsis muaj lub laser tuaj yeem tsim lub Gaussian tag nrho los yog tag nrho cov kab ncaj nraim nrog lub nqaj profile uas haum rau nws cov yam ntxwv ua haujlwm, vim tias muaj qee qhov kub ntawm qhov kub thiab qhov hloov pauv hauv lub laser. Qhov sib txawv ntawm qhov tseeb beam profile ntawm lub laser thiab qhov zoo tshaj plaws beam profile feem ntau piav qhia los ntawm kev ntsuas nrog rau lub laser M2 yam.
Gaussian thiab tiaj tus sab saum toj Beam Profiles
Daim duab 4: Kev sib piv ntawm cov kab hluav taws xob ntawm Gaussian beam thiab cov kab ncaj nraim saum toj kawg nkaus ntawm qhov sib npaug nruab nrab lub zog lossis kev siv zog qhia tau hais tias qhov siab tshaj plaws ntawm Gaussian beam yog ob npaug ntawm cov kab ncaj nraim.
10: Divergence (cov units: mrad)
Thaum cov kab teeb laser feem ntau suav tias yog sib tsoo, lawv ib txwm muaj qee qhov sib txawv, uas piav qhia txog qib uas cov nqaj sib txawv ntawm qhov nce mus deb ntawm lub laser beam duav vim qhov sib txawv. Hauv kev ua haujlwm ntev ntev, xws li LiDAR systems, qhov twg cov khoom yuav nyob ntau pua meters deb ntawm lub laser, kev sib txawv yog qhov teeb meem tshwj xeeb. Beam divergence feem ntau txhais los ntawm lub laser lub kaum sab xis ib nrab, thiab qhov sib txawv ntawm Gaussian beam (0) txhais tau tias:
W yog lub wavelength ntawm lub laser thiab w0 yog lub duav duav ntawm lub laser
Qhov kawg system parameters
Cov kev ntsuas kawg no piav qhia txog kev ua haujlwm ntawm lub tshuab laser ntawm qhov tso zis
11: Qhov loj me (ib txwm units: um)
Qhov luaj li cas ntawm lub teeb tsom teeb laser piav qhia txog kab teeb kab ntawm lub teeb pom kev ntawm lub lens tsom. Hauv ntau daim ntawv thov xws li kev ua cov khoom siv thiab kev kho mob phais, lub hom phiaj yog kom txo qhov chaw me me. Qhov no ua rau kom muaj zog ceev thiab tso cai rau kev tsim cov yam ntxwv tshwj xeeb zoo (Daim duab 5). Aspheric lo ntsiab muag feem ntau yog siv los hloov cov lo ntsiab muag kheej kheej los txo qhov sib txawv ntawm qhov sib txawv thiab tsim qhov me me focal qhov ntau thiab tsawg. Qee hom laser tshuab tsis kawg tsom lub laser rau ib qho chaw, nyob rau hauv cov ntaub ntawv no parameter tsis siv.
Daim duab 5: Laser micromachining thwmsim ntawm Italian lub koom haum ntawm Technology qhia ib tug 10-fold nce nyob rau hauv ablation efficiency nyob rau hauv ib tug nanosecond laser drilling system thaum qhov chaw loj yog txo los ntawm 220um mus rau 9um ntawm tus nqi tas li
12: Ua haujlwm nrug (cov chav nyob ib txwm: um mus rau m)
Kev ua haujlwm deb ntawm lub tshuab laser feem ntau txhais tau tias yog lub cev qhov deb ntawm qhov kawg ntawm qhov kho qhov muag (feem ntau yog lub lens tsom) rau cov khoom lossis qhov chaw uas lub laser tsom. Qee daim ntawv thov, xws li kev kho mob lasers, feem ntau nrhiav kom txo qhov kev ua hauj lwm nyob deb, thaum lwm tus, xws li cov chaw taws teeb sensing, feem ntau tsom kom ua kom lawv qhov chaw ua hauj lwm nyob deb.
