레이저의 주요 매개변수는 무엇입니까?

그만큼레이저 모듈다른 응용 프로그램에서 사용되는 것은 다르기 때문에 사용자의 레이저 광원 선택을 직접 결정하는 레이저의 매개 변수를 이해해야 합니다. 이제 많은 분야, 특히 생산, 과학 연구, 의학 및 기타 분야에서 레이저의 적용과 분리할 수 없습니다. 이 기사에서는 기존 레이저의 일부 매개변수를 분류하고 간단한 설명을 제공하여 올바른 레이저 제품을 찾는 데 도움이 되기를 바랍니다.

1. 레이저 모듈 출력 전력

에 의해 방출되는 빛레이저전기 에너지와 마찬가지로 에너지원인 빛 에너지의 형태로 제공됩니다. 발전기의 출력과 마찬가지로 레이저의 출력은 단위 시간당 레이저 에너지의 출력을 측정하는 물리량입니다. 일반적인 단위는 밀리와트(mW), 와트(W) 및 킬로와트(kW)입니다.

2. 레이저 모듈 전력 안정성

전력 안정성은 일정 시간 동안의 레이저 출력 전력의 불안정성을 나타내며 일반적으로 RMS 안정성과 피크 대 피크 안정성으로 나뉩니다.

RMS 안정성: 테스트 시간 동안 평균 전력 값에 대한 모든 샘플링된 전력 값의 평균 제곱근의 비율로, 평균 전력 값에서 출력 전력의 분산 정도를 설명합니다. 피크 대 피크 안정성: 최대 및 최소 출력 전력

값과 평균 전력 값의 차이 백분율은 특정 시간 내 출력 전력의 변동 범위를 나타냅니다.

3. 빔 품질 계수(M² 계수); 빔 파라미터 제품(BPP)

빔 품질 계수는 레이저 빔의 허리 반경과 빔의 원거리 발산 각도의 곱과 이상적인 기본 모드 빔의 허리 반경과 이상적인 발산 각도의 곱의 비율로 정의됩니다. 기본 모드, 즉 M2=θw/θ 이상 w 이상. 빔 품질은 레이저의 초점 효과와 레이저 빔의 품질을 특성화하는 데 사용되는 원거리 스폿 분포에 영향을 미칩니다. 실제 빔 품질 계수가 1에 가까울수록 빔 품질이 이상적인 빔에 가까워지고 빔 품질이 더 좋아집니다. 빔 셰이퍼에는 일반적으로 M2가 1.5 미만인 고품질 레이저가 필요합니다.

빔 매개변수 곱(BPP)은 레이저 빔의 원거리 발산 각도와 빔의 가장 좁은 지점의 반경, 즉 BPP=θw의 곱으로 정의됩니다. 레이저 빔의 질량과 레이저 빔이 작은 지점에 집중되는 정도를 정량화할 수 있습니다. 빔 매개변수 곱이 낮을수록 빔 품질이 좋습니다. BPP 값과 M² 값의 관계는 다음과 같습니다. M² 값은 특정 파장 정규화를 갖는 회절 제한 빔, 즉 M²=BPP/BPP0에 대한 BPP 값의 정규화된 값입니다. BPP0는 특정 파장의 회절한계빔 값이며, BPP0=λ/π이다.

4. 레이저 모듈 스폿(가로 모드)

횡방향 모드는 레이저 전파 방향에 수직인 단면에서 안정적인 필드의 분포로 정의됩니다. 레이저 스폿 특성화는 가로 모드 분포입니다. 가로 모드 분포는 스폿 분석기 또는 레이저 프로파일 분석기로 시뮬레이션하여 레이저의 일부 빔 특성을 얻을 수 있습니다. 일반적인 가로 모드 모드에는 그림 1과 같은 다른 모드뿐만 아니라 기본 가로 모드(TEM), TEM, TEM 등이 포함됩니다. TEM 모드는 x 방향, TEM 모드는 x 및 y 방향 모두에서 섹션에서 0의 광도를 갖는 지점을 나타냅니다.

5. 레이저 모듈 레이저 빔 직경

레이저 빔 직경의 측정 방법에는 구멍-구멍 방법, 레이저 빔 분석기(CCD) 측정, 나이프 에지 방법 등이 있습니다.

Hole 방법 : 이 방법은 실험에서 Hole과 Beam을 동심원으로 만들기 어렵고 실험 결과의 정확성을 보장할 수 없기 때문에 일반적으로 사용되지 않는다.

CCD(레이저 프로파일 분석기) 테스트: 테스트 결과의 정확성을 보장할 수 있습니다. 레이저 빔 직경에 대한 네 가지 계산 방법의 결과가 소프트웨어 인터페이스에 표시됩니다(그림 2 참조). 가장 일반적으로 사용되는 정의 방법은 피크 값의 13.5%(1/e²)입니다. 그러나 이 방법도 약간의 결점이 있는데, 고출력 레이저의 경우 감쇠기를 사용하는 것과 같은 CCD 포화 현상으로 인해 빔 변형이 발생할 수 있습니다.

Knife-edge 방법은 고출력 레이저의 레이저 빔 직경을 측정하는 이상적인 방법입니다. 테스트 대상 레이저를 블레이드 에지 광 출력 x의 총 출력 에지 위치 좌표의 10%, 블레이드 에지 광 출력을 통해 테스트 중인 레이저를 x의 총 출력 에지 위치 좌표의 90%로 가져 레이저 빔 직경을 측정할 수 있습니다.=1.561 x|| x - x(1.561 포함).

눈금자나 사람의 눈을 사용하여 가시광선의 레이저 빔 직경을 전문적인 레이저 프로파일 분석기로 측정한 것보다 큰 이유는 레이저 에너지가 강하고 집중되어 있어 일정한 발산이 있기 때문입니다. 레이저가 물체에 작용할 때. 그러나 레이저 프로파일 애널라이저를 사용하여 측정하는 경우 피크 강도(13.5% )에서의 레이저 빔 직경이 측정 결과로 일반적으로 사용됩니다. 따라서 결과는 상대적으로 작을 것입니다.

6. 회절 한계

광학계를 통과하는 물점은 이상적인 조건에서 이상적인 이미지를 얻을 수 있지만 실제로는 형성이 불가능하다. 회절의 한계로 인해 이 물체점은 Fraunhofer 회절 이미지를 얻을 수 있습니다. 특정 파장 아래의 작은 지점에 레이저 빔을 집중시킬 가능성은 가능한 한 높습니다. 즉, 레이저 빔 품질이 이상적이며 이것이 회절 한계입니다. 일반광의 구경은 원형이므로 형성되는 Fraunhofer 회절상은 Airy spot이고, 이 경우 각 물체점에 의해 형성되는 상은 확산 spot이며, 근접한 두 spot을 구별하기 어려울 때 이는 광학계의 해상도이며 스폿이 클수록 해상도는 낮아지는 물리적 광학의 한계로 인한 빛의 회절 현상입니다.

레이저 빔의 경우 회절 한계 스폿 직경 공식은 d=4LλM²/πD입니다. 여기서 L은 작동 거리, λ는 레이저 빔의 파장, M²는 레이저 빔의 품질 계수, D는 레이저 빔의 직경입니다.

7. 레이저 변조

레이저 변조는 응용 프로그램 요구 사항 및 신호 전송에 따라 빛을 캐리어로 사용하고 빛의 신호 부하를 사용합니다. 일반변조는 외부변조와 내부변조로, 외부변조는 레이저 외부기계변조 또는 음향광변조, 내부변조는 전력구동변조, 내부변조는 TTL변조와 아날로그변조로 나뉜다.

TTL 변조: 특정 주파수의 고저레벨(0V 또는 5V) DC 신호가 외부에서 레이저에 입력되면 저레벨에서 빛이 닫히고 고레벨 진폭 조정이 불가능함 높은 수준에서.

아날로그 변조: 입력 신호의 파형과 진폭을 자유롭게 조정할 수 있습니다. 레이저 출력 전력은 입력 아날로그 전압 신호에 따라 선형적으로 변경됩니다.

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