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）
そのレーザー波長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、レーザーの重要な特徴はレーザ特徴は単色であることです。つまり、その波長は非常に純粋であり、明確に定義された周波数が 1 つしかありません。
異なる波長のレーザーの違い:
赤色レーザーの波長は一般的に630nm～680nmで、放射される光は赤色であり、最も一般的なレーザーでもあります（主に医療用給電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です（主にレーザー測距の分野などに使用されます）。
青色レーザーの波長は通常 400nm ～ 500nm です (主にレーザー手術に使用されます)。
350nm～400nmの紫外線レーザー（主にバイオメディカルで使用）
赤外線レーザーは最も特殊なレーザーです。波長範囲と応用分野に応じて、赤外線レーザーの波長は一般的に700nm～1mmの範囲にあります。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、バイオメディカルイメージング、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、パルスレーザーは、パルスエネルギーが平均出力に比例し、パルスの繰り返し周波数に反比例するという特徴があり、出力とエネルギーが高いレーザーは通常、より多くの廃熱を発生します。
ほとんどのレーザービームはガウスビームプロファイルを持つため、放射照度と光束はレーザー光軸上で最も高く、光軸からのずれが大きくなるにつれて低下します。一方、フラットトップビームプロファイルを持つレーザーもあります。フラットトップビームプロファイルは、ガウスビームとは異なり、レーザービームの断面全体にわたって放射照度プロファイルが一定で、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ありません。ガウスビームのピークパワーは、平均パワーが同じフラットトップビームの2倍です。
3. パルス幅（単位：fs～ms）
レーザーパルス持続時間 (つまりパルス幅) は、レーザーが最大光パワー (FWHM) の半分に達するのにかかる時間です。
4. 繰り返し周波数（単位：Hz～MHz）
繰り返し率はパルスレーザー（すなわちパルス繰り返し率）は、1秒間に放出されるパルスの数、つまり時間系列パルス間隔の逆数を表します。繰り返し率はパルスエネルギーに反比例し、平均出力に比例します。繰り返し率は通常、レーザー利得媒体に依存しますが、多くの場合、繰り返し率は変更できます。繰り返し率が高いほど、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. 発散度（標準単位：mrad）
レーザービームは一般的にコリメートされていると考えられていますが、実際には必ずある程度の発散角を持ちます。これは、回折により、レーザービームのウェストからの距離が長くなるにつれて、ビームがどの程度発散するかを表します。LiDARシステムのように、物体がレーザーシステムから数百メートルも離れている場合など、動作距離が長いアプリケーションでは、発散角は特に重要な問題となります。
6. スポットサイズ（単位：μm）
集光されたレーザービームのスポットサイズは、集光レンズシステムの焦点におけるビーム径を表します。材料加工や医療手術など、多くの用途では、スポットサイズを最小化することが目標となります。これにより、パワー密度が最大化され、特に微細な形状を形成できるようになります。球面収差を低減し、より小さな焦点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使用されることがよくあります。
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物体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特定の用途では、動作距離を最小化することが求められるのに対し、リモートセンシングなどの他の用途では、動作距離範囲を最大化することが求められます。
投稿日時: 2024年6月11日