重要な性能特性パラメータレーザーシステム
1. 波長（単位：nm～μm）
のレーザー波長はレーザーが運ぶ電磁波の波長を表します。他の種類の光と比較して、重要な特徴はレーザそれは単色光であるということであり、つまりその波長は非常に純粋で、明確に定義された周波数が一つしかないということである。
レーザーの波長の違い：
赤色レーザーの波長は一般的に630nm～680nmで、発光は赤色であり、最も一般的なレーザーでもあります（主に医療用給餌光などの分野で使用されます）。
緑色レーザーの波長は一般的に約532nmであり、（主にレーザー測距などの分野で使用されます）。
青色レーザーの波長は一般的に400nm～500nmの範囲である（主にレーザー手術に使用される）。
波長350nm～400nmの紫外線レーザー（主に生物医学分野で使用）
赤外線レーザーは最も特殊なレーザーであり、波長範囲と応用分野によって、一般的に700nm～1mmの範囲に位置します。赤外線帯域はさらに近赤外線（NIR）、中赤外線（MIR）、遠赤外線（FIR）の3つのサブバンドに分けられます。近赤外線の波長範囲は約750nm～1400nmで、光ファイバー通信、生体医療画像処理、赤外線暗視装置などに広く使用されています。
2. 電力とエネルギー（単位：WまたはJ）
レーザー出力これは、連続波（CW）レーザーの光出力、またはパルスレーザーの平均出力を表すために使用されます。さらに、パルスレーザーの特徴として、パルスエネルギーは平均出力に比例し、パルスの繰り返し周波数に反比例します。また、出力とエネルギーが高いレーザーほど、通常はより多くの廃熱が発生します。
ほとんどのレーザービームはガウスビーム形状を持つため、放射照度と光束はともにレーザーの光軸上で最大となり、光軸からのずれが大きくなるにつれて減少します。一方、フラットトップビーム形状を持つレーザーもあり、ガウスビームとは異なり、レーザービームの断面全体で放射照度が一定で、強度が急激に低下します。そのため、フラットトップレーザーにはピーク放射照度が存在しません。ガウスビームのピーク出力は、平均出力が同じフラットトップビームの2倍です。
3. パルス持続時間（単位：フェムト秒～ミリ秒）
レーザーパルス持続時間（すなわちパルス幅）とは、レーザーが最大光出力の半分（FWHM）に達するまでの時間のことです。
4. 繰り返し周波数（単位：Hz～MHz）
の繰り返し率パルスレーザー（すなわちパルス繰り返し周波数）は、1秒間に放出されるパルスの数、つまり時間シーケンスのパルス間隔の逆数を表します。繰り返し周波数はパルスエネルギーに反比例し、平均出力に比例します。繰り返し周波数は通常、レーザーの利得媒体に依存しますが、多くの場合、繰り返し周波数を変更できます。繰り返し周波数が高いほど、レーザー光学素子の表面と最終焦点における熱緩和時間が短くなり、結果として材料の加熱が速くなります。
5. 発散角（標準単位：mrad）
レーザー光は一般的に平行光と考えられていますが、実際には必ず一定量の発散光を含んでいます。発散光とは、回折によってレーザー光のウエストからの距離が増加するにつれて、光がどれだけ広がるかを示すものです。LiDARシステムのように、対象物がレーザーシステムから数百メートル離れているような長距離の測定用途では、発散光は特に重要な問題となります。
6．スポットサイズ（単位：μm）
集束レーザービームのスポットサイズとは、集束レンズシステムの焦点におけるビーム径を指します。材料加工や医療手術など、多くの用途において、スポットサイズを最小限に抑えることが目標となります。これにより、出力密度が最大化され、特に微細な形状の形成が可能になります。球面収差を低減し、より小さな焦点スポットサイズを実現するために、従来の球面レンズの代わりに非球面レンズがよく用いられます。
7．作動距離（単位：μm～m）
レーザーシステムの動作距離は通常、最終光学素子（通常は集光レンズ）からレーザーが焦点を合わせる対象物または表面までの物理的な距離として定義されます。医療用レーザーなどの用途では、動作距離を最小限に抑えることが求められる一方、リモートセンシングなどの用途では、動作距離範囲を最大限に広げることが求められます。
投稿日時：2024年6月11日