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 lampu lainnya, fitur penting darilaseradalah ia monokromatik, yang berarti panjang gelombangnya sangat murni dan hanya mempunyai 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 makanan medis, dll.);

Panjang gelombang laser hijau umumnya sekitar 532nm, (terutama digunakan di bidang jangkauan 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 adalah yang paling istimewa, sesuai dengan rentang panjang gelombang dan bidang aplikasinya, panjang gelombang laser inframerah umumnya terletak pada kisaran 700nm-1mm. Pita inframerah dapat dibagi lagi menjadi tiga sub-pita: inframerah dekat (NIR), inframerah tengah (MIR), dan inframerah jauh (FIR). Kisaran panjang gelombang inframerah dekat adalah 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 keluaran daya optik dari laser gelombang kontinu (CW) atau daya rata-rata laser berdenyut. Selain itu, laser berdenyut dicirikan oleh fakta bahwa energi pulsanya sebanding dengan daya rata-rata dan berbanding terbalik dengan laju pengulangan pulsa, dan laser dengan daya dan energi yang lebih tinggi biasanya menghasilkan lebih banyak limbah panas.

Sebagian besar sinar laser memiliki profil sinar Gaussian, sehingga radiasi dan fluks keduanya paling tinggi pada sumbu optik laser dan menurun seiring dengan meningkatnya deviasi dari sumbu optik. Laser lain memiliki profil sinar dengan bagian atas datar yang, tidak seperti sinar Gaussian, memiliki profil penyinaran yang konstan di seluruh penampang sinar laser dan penurunan intensitas yang cepat. Oleh karena itu, laser flat-top tidak memiliki radiasi puncak. Daya puncak balok Gaussian adalah dua kali lipat daya puncak balok datar dengan daya rata-rata yang sama.

3. Durasi pulsa (satuan: fs hingga ms)

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

 

4. Tingkat pengulangan (satuan: Hz hingga MHz)

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

5. Divergensi (satuan tipikal: mrad)

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

6. Ukuran titik (satuan: μm)

Ukuran titik sinar laser yang terfokus menggambarkan diameter sinar pada titik fokus sistem lensa pemfokusan. Dalam banyak aplikasi, seperti pemrosesan material dan bedah medis, tujuannya adalah meminimalkan ukuran titik. Hal ini memaksimalkan kepadatan daya dan memungkinkan terciptanya fitur-fitur yang sangat detail. Lensa asferis sering kali 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 pengoperasian sistem laser biasanya didefinisikan sebagai jarak fisik dari elemen optik akhir (biasanya lensa pemfokusan) ke objek atau permukaan yang menjadi fokus laser. Aplikasi tertentu, seperti laser medis, biasanya berupaya meminimalkan jarak pengoperasian, sementara aplikasi lainnya, seperti penginderaan jarak jauh, biasanya bertujuan untuk memaksimalkan jangkauan jarak pengoperasiannya.