Parameter karakterisasi kinerja penting dari sistem laser

1. Panjang gelombang (satuan: nm ke μm)

Itupanjang gelombang lasermewakili panjang gelombang gelombang elektromagnetik yang dibawa oleh laser. Dibandingkan dengan jenis cahaya lainnya, fitur penting darilaseradalah monokromatik, yang berarti panjang gelombangnya sangat murni dan hanya memiliki satu frekuensi yang terdefinisi dengan baik.

Perbedaan antara panjang gelombang laser yang berbeda:

Panjang gelombang laser merah umumnya antara 630nm-680nm, dan cahaya yang dipancarkan berwarna merah, dan juga merupakan laser yang paling umum (terutama digunakan di bidang cahaya pemberian makan medis, dll.);

Panjang gelombang laser hijau umumnya sekitar 532nm, (terutama digunakan di bidang pengukuran jarak laser, dll.);

Panjang gelombang laser biru umumnya antara 400nm-500nm (terutama digunakan untuk operasi laser);

Laser UV antara 350nm-400nm (terutama digunakan dalam biomedis);

Laser inframerah merupakan yang paling istimewa, menurut rentang panjang gelombang dan bidang aplikasinya, panjang gelombang laser inframerah umumnya berada pada kisaran 700nm-1mm. Pita inframerah dapat dibagi lagi menjadi tiga sub-pita: inframerah dekat (NIR), inframerah tengah (MIR), dan inframerah jauh (FIR). Rentang panjang gelombang inframerah dekat sekitar 750nm-1400nm, yang banyak digunakan dalam komunikasi serat optik, pencitraan biomedis, dan peralatan penglihatan malam inframerah.

2. Daya dan energi (satuan: W atau J)

Kekuatan laserdigunakan untuk menggambarkan daya optik yang dihasilkan oleh laser gelombang kontinu (CW) atau daya rata-rata laser berdenyut. Selain itu, laser berdenyut dicirikan oleh fakta bahwa energi denyutnya sebanding dengan daya rata-rata dan berbanding terbalik dengan laju pengulangan denyut, dan laser dengan daya dan energi yang lebih tinggi biasanya menghasilkan lebih banyak panas buangan.

Sebagian besar sinar laser memiliki profil sinar Gaussian, sehingga iradiasi dan fluks keduanya tertinggi pada sumbu optik laser dan menurun seiring bertambahnya deviasi dari sumbu optik. Laser lainnya memiliki profil sinar dengan puncak datar yang, tidak seperti sinar Gaussian, memiliki profil iradiasi konstan di seluruh penampang sinar laser dan penurunan intensitas yang cepat. Oleh karena itu, laser dengan puncak datar tidak memiliki iradiasi puncak. Daya puncak sinar Gaussian dua kali lipat dari sinar dengan puncak datar dengan daya rata-rata yang sama.

3. Durasi pulsa (satuan: fs ke ms)

Durasi pulsa laser (yaitu lebar pulsa) adalah waktu yang dibutuhkan laser untuk mencapai setengah dari daya optik maksimum (FWHM).

 

4. Tingkat pengulangan (satuan: Hz ke MHz)

Tingkat pengulangan suatulaser berdenyut(yaitu laju pengulangan pulsa) menggambarkan jumlah pulsa yang dipancarkan per detik, yaitu kebalikan dari jarak pulsa urutan waktu. Laju pengulangan berbanding terbalik dengan energi pulsa dan berbanding lurus dengan daya rata-rata. Meskipun laju pengulangan biasanya bergantung pada media penguatan laser, dalam banyak kasus, laju pengulangan dapat diubah. Laju pengulangan yang lebih tinggi menghasilkan waktu relaksasi termal yang lebih pendek untuk permukaan dan fokus akhir elemen optik laser, yang pada gilirannya menyebabkan pemanasan material yang lebih cepat.

5. Divergensi (satuan tipikal: mrad)

Meskipun sinar laser secara umum dianggap sebagai kolimasi, sinar laser selalu mengandung sejumlah divergensi, yang menggambarkan sejauh mana sinar menyimpang pada jarak yang semakin jauh dari pinggang sinar laser akibat difraksi. Dalam aplikasi dengan jarak kerja yang jauh, seperti sistem lidar, di mana objek mungkin berjarak ratusan meter dari sistem laser, divergensi menjadi masalah yang sangat penting.

6. Ukuran titik (satuan: μm)

Ukuran titik sinar laser terfokus menggambarkan diameter sinar pada titik fokus sistem lensa pemfokus. Dalam banyak aplikasi, seperti pemrosesan material dan operasi medis, tujuannya adalah untuk meminimalkan ukuran titik. Ini memaksimalkan kepadatan daya dan memungkinkan terciptanya fitur berbutir halus. Lensa asferis sering digunakan sebagai pengganti lensa sferis tradisional untuk mengurangi aberasi sferis dan menghasilkan ukuran titik fokus yang lebih kecil.

7. Jarak kerja (satuan: μm ke m)

Jarak operasi sistem laser biasanya didefinisikan sebagai jarak fisik dari elemen optik akhir (biasanya lensa pemfokus) ke objek atau permukaan yang menjadi fokus laser. Aplikasi tertentu, seperti laser medis, biasanya berupaya meminimalkan jarak operasi, sementara yang lain, seperti penginderaan jarak jauh, biasanya bertujuan memaksimalkan jangkauan jarak operasinya.