ILModulo laserutilizzati in diverse applicazioni sono diversi, quindi è necessario comprendere i parametri del laser, che determinano direttamente la scelta dell'utente della sorgente di luce laser. Ora molti campi sono inseparabili dall'applicazione del laser, specialmente nella produzione, nella ricerca scientifica, nella medicina e in altri campi. Questo articolo ordina alcuni parametri dei laser convenzionali e fornisce una semplice spiegazione, sperando di aiutarti a trovare il prodotto laser giusto.
1. Potenza di uscita del modulo laser
La luce emessa daLasersi presenta sotto forma di energia luminosa, che, come l'energia elettrica, è una fonte di energia. Simile alla potenza di uscita di un generatore, la potenza di uscita di un laser è una grandezza fisica che misura l'uscita di energia laser per unità di tempo. Le unità comuni sono milliwatt (mW), watt (W) e kilowatt (kW).
2. Stabilità di potenza del modulo laser
La stabilità della potenza rappresenta l'instabilità della potenza di uscita del laser in un certo periodo di tempo, generalmente suddivisa in stabilità RMS e stabilità da picco a picco.
Stabilità RMS: il rapporto tra la radice quadrata media di tutti i valori di potenza campionati e il valore di potenza medio durante il tempo di prova, che descrive il grado di dispersione della potenza di uscita rispetto al valore di potenza medio. Stabilità picco-picco: potenza di uscita massima e minima
La percentuale di differenza tra i valori e il valore medio di potenza rappresenta il campo di variazione della potenza erogata entro un certo tempo.
3. Fattore di qualità del fascio (fattore M²); Prodotto dei parametri del raggio (BPP)
Il fattore di qualità del raggio è definito come il rapporto tra il prodotto del raggio centrale del raggio laser e l'Angolo di divergenza del campo lontano del raggio per il prodotto del raggio centrale del raggio ideale della modalità fondamentale e l'Angolo di divergenza dell'ideale modo fondamentale, cioè M2=θw/θ ideale w ideale. La qualità del raggio influirà sull'effetto di focalizzazione del laser e sulla distribuzione del punto del campo lontano, che viene utilizzata per caratterizzare la qualità del raggio laser. Più il fattore di qualità del raggio effettivo è vicino a 1, più la qualità del raggio è vicina al raggio ideale e migliore sarà la qualità del raggio. I sagomatori del raggio generalmente richiedono un laser di alta qualità con un M2 inferiore a 1,5.
Il prodotto dei parametri del raggio (BPP) è definito come il prodotto dell'angolo di divergenza del campo lontano del raggio laser e il raggio del punto più stretto del raggio, cioè BPP=θw. Può quantificare la massa del raggio laser e il grado in cui il raggio laser è focalizzato su un piccolo punto. Più basso è il prodotto del parametro del raggio, migliore è la qualità del raggio. La relazione tra il valore BPP e il valore M² è: il valore M² è il valore normalizzato del valore BPP, per il raggio limite di diffrazione con una normalizzazione della lunghezza d'onda specifica, ovvero M²=BPP/BPP0, BPP0 è il valore del raggio limite di diffrazione di una lunghezza d'onda specifica e BPP0=λ/π.
4. Laser Module Spot (modalità trasversale)
La modalità trasversale è definita come la distribuzione di un campo stabile su una sezione trasversale perpendicolare alla direzione di propagazione del laser. La caratterizzazione del punto laser è la distribuzione dei modi trasversali. La distribuzione della modalità trasversale può essere simulata da un analizzatore di punti o da un analizzatore di profili laser per ottenere alcune caratteristiche del raggio del laser. Le modalità di modalità trasversale comuni includono la modalità trasversale di base (TEM), TEM, TEM, ecc., nonché altre modalità come mostrato nella Figura 1. La modalità TEM si riferisce a un punto con un'intensità luminosa di 0 sulla sezione in la direzione x e la modalità TEM si riferisce a un punto con un'intensità luminosa di 0 sulla sezione in entrambe le direzioni x e y.
5. Modulo laser Diametro raggio laser
I metodi di misurazione del diametro del raggio laser includono un metodo foro-foro, misurazione dell'analizzatore del raggio laser (CCD), metodo a lama di coltello, ecc.
Metodo del foro: questo metodo non viene generalmente utilizzato, poiché è difficile rendere concentrici il foro e il raggio nell'esperimento e l'accuratezza dei risultati sperimentali non può essere garantita.
Test dell'analizzatore di profilo laser (CCD): l'accuratezza dei risultati del test può essere garantita. I risultati di quattro metodi di calcolo per il diametro del raggio laser sono presentati nell'interfaccia software (come mostrato nella Figura 2). Il metodo di definizione più comunemente utilizzato è il 13,5 percento (1/e²) del valore di picco. Ma questo metodo presenta anche alcuni difetti, per il laser ad alta potenza, il fenomeno di saturazione del CCD, come l'utilizzo di un attenuatore, può causare deformità del raggio.
Il metodo Knife-edge è un metodo ideale per misurare il diametro del raggio laser del laser ad alta potenza. Prendi il laser in prova attraverso la potenza della luce del bordo della lama 10 percento delle coordinate di posizione del bordo della potenza totale di x, prendi il laser in prova attraverso la potenza della luce del bordo della lama il 90 percento delle coordinate della posizione del bordo della potenza totale di x, puoi misurare il diametro del raggio laser=1.561 x|| x - x (incluso 1.561 è valori di adattamento).
Il motivo per cui usiamo un righello o un occhio umano per misurare il diametro del raggio laser di luce visibile è maggiore di quello misurato da un analizzatore di profili laser professionale, è perché l'energia laser è forte e concentrata e ci sarà una certa divergenza quando il laser agisce sull'oggetto. Tuttavia, il diametro del raggio laser all'intensità di picco (13,5%) viene comunemente utilizzato come risultato della misurazione quando si utilizza l'analizzatore del profilo laser per misurare. Quindi il risultato sarà relativamente piccolo.
6. Limite di diffrazione
Un punto oggetto che passa attraverso un sistema ottico può ottenere un'immagine ideale in condizioni ideali, ma in realtà è impossibile da formare. A causa della limitazione della diffrazione, questo punto dell'oggetto può ottenere un'immagine di diffrazione Fraunhofer. Il potenziale di focalizzazione del raggio laser su un piccolo punto al di sotto di una certa lunghezza d'onda è il più alto possibile, ovvero la qualità del raggio laser è ideale e questo è il limite di diffrazione. L'apertura della luce comune è circolare, quindi l'immagine di diffrazione di Fraunhofer formata è un punto Airy, in questo caso l'immagine formata da ciascun punto dell'oggetto è un punto diffuso, quando i due punti vicini sono difficili da distinguere, limitando così il risoluzione del sistema ottico, e più grande è lo spot minore è la risoluzione, questa è la diffrazione della luce causata dai limiti dell'ottica fisica.
Per il raggio laser, la formula del diametro del punto limite di diffrazione: è d=4LλM²/πD, dove L è la distanza di lavoro, λ è la lunghezza d'onda del raggio laser, M² è il fattore di qualità del raggio laser e D è il diametro del raggio laser.
7. Modulazione laser
La modulazione laser è l'uso della luce come portante, il carico del segnale sulla luce, in base ai requisiti dell'applicazione, e la trasmissione del segnale. La modulazione generale è suddivisa in modulazione esterna e modulazione interna, la modulazione esterna si riferisce alla modulazione meccanica esterna del laser o modulazione acustico-ottica, la modulazione interna si riferisce alla modulazione guidata dalla potenza e la modulazione interna è divisa in modulazione TTL e modulazione analogica.
Modulazione TTL: quando il segnale CC di livello alto e basso (0V o 5 V) di una certa frequenza viene inviato al laser esternamente, la luce viene chiusa al livello basso e l'ampiezza del livello alto non è regolabile ad alto livello.
Modulazione analogica: la forma d'onda e l'ampiezza del segnale di ingresso possono essere regolate liberamente. La potenza di uscita del laser cambia linearmente con il segnale di tensione analogico in ingresso.
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