Во современите ласерски апликации, квалитетот на зракот стана една од најважните метрики за оценување на целокупните перформанси на ласерот. Без разлика дали е„Прецизно сечење на микронско ниво во производството или детекција на долги растојанија при ласерско мерење, квалитетот на зракот често го одредува успехот или неуспехот на апликацијата.
Значи, што точно е квалитетот на зракот? Како влијае врз перформансите на ласерот? И како може да се избере вистинскиот квалитет на зракот што ќе одговара на специфичните потреби на апликацијата?
1. Што е квалитет на гредата?
Едноставно кажано, квалитетот на зракот се однесува на карактеристиките на просторно ширење на ласерскиот зрак. Тој опишува колку добро зракот може да се фокусира, неговото дивергентно однесување и колку рамномерно е распределена неговата енергија.
Во идеален случај, ласерскиот зрак наликува на совршен Гаусов зрак, со најмал агол на дивергенција и најдобри перформанси на фокусирање. Сепак, поради фактори како што се структурата на изворот, својствата на материјалот и термичките ефекти, ласерските зраци во реалниот свет честопати страдаат од ширење, дисторзија или мултимодни пречки.—со што се намалува квалитетот на зракот.
2. Индикатори за квалитет на заеднички греди
①M² Фактор (фактор на ширење на зракот)
М² Вредноста е примарен параметар што се користи за евалуација на квалитетот на гредата.
M² = 1 означува совршен Гаусов зрак.
M² > 1 значи дека квалитетот на зракот се влошува, а способноста за фокусирање се влошува.
Во индустриски апликации, М² Генерално се потребни вредности под 1,5, додека ласерите со научен квалитет се стремат кон M² вредности што е можно поблиску до 1.
②Дивергенција на зракот
Дивергенцијата на зракот опишува колку се шири ласерскиот зрак додека се шири на долги растојанија.
Помалите агли на дивергенција значат поконцентрирани зраци, помали фокусни точки и поголема прецизност на подолги растојанија.
③Профил на греда и распределба на енергија
Висококвалитетната греда треба да има симетричен, униформен профил на зракот со центар со висок интензитет. Ова обезбедува јасен и контролиран излез на енергија за сечење, обележување и други примени.
3. Како квалитетот на гредата влијае на апликациите во реалниот свет
①Прецизна обработка (сечење/заварување/обележување):
Квалитетот на зракот ја одредува големината на фокусната точка и густината на енергијата, што влијае на точноста и ефикасноста на обработката.
②Медицински ласери:
Квалитетот на зракот влијае на тоа колку точно енергијата се доставува до ткивото и колку добро се контролира термичката дифузија.
③Ласерско мерење на опсегот / LIDAR:
Квалитетот на зракот директно влијае на опсегот на детекција и просторната резолуција.
④Оптичка комуникација:
Квалитетот на зракот влијае на чистотата на режимот на сигналот и капацитетот на пропусниот опсег.
⑤Научно истражување:
Квалитетот на зракот обезбедува кохерентност и стабилност при интерференција или нелинеарни оптички експерименти.
4. Клучни фактори што влијаат на квалитетот на гредата
①Дизајн на ласерска структура:
Едномодните ласери обично нудат подобар квалитет на зракот од повеќемодните ласери.
②Дизајн на медиум за засилување и резонатор:
Овие влијаат врз распределбата на режимите и стабилноста на зракот.
③Управување со термички ефекти:
Лошата дисипација на топлина може да доведе до термичко леќање и дисторзија на зракот.
④Униформност на пумпата и структура на брановоди:
Нерамномерното пумпање или структурните дефекти можат да предизвикаат деградација на обликот на гредата.
5. Како да се подобри квалитетот на гредата
①Оптимизирајте ја архитектурата на уредот:
Користете едномодни брановоди и дизајни на симетрични резонатори.
②Термичко управување:
Интегрирајте ефикасни ладилници или активно ладење за да го намалите термички предизвиканото искривување на зракот.
③Оптика за обликување на зраци:
Применувајте колиматори, просторни филтри или конвертори на режими.
④Дигитална контрола и повратни информации:
Користете детекција на бранови фронтови во реално време и адаптивна оптика за да постигнете динамичка корекција.
6. Заклучок
Квалитетот на зракот е повеќе од само физички параметар—it„е„прецизен код„на ласер„перформанси.
Во реални апликации, квалитетот на долгиот зрак може значително да ја зголеми ефикасноста, точноста и сигурноста на ласерските системи. За корисниците кои бараат високи перформанси и конзистентност, квалитетот на зракот треба да биде клучен фактор при изборот на ласер.
Како што ласерската технологија продолжува да се развива, можеме да очекуваме подобра контрола на зракот кај помалите уреди и поголема густина на моќност.—отворајќи го патот за нови можности во напредното производство, прецизната медицина, воздухопловството и пошироко.
Време на објавување: 22 јули 2025 година