LeModule laserutilisés dans différentes applications sont différents, nous devons donc comprendre les paramètres du laser, qui déterminent directement le choix de la source de lumière laser par l'utilisateur. Aujourd'hui, de nombreux domaines sont indissociables de l'application du laser, en particulier dans la production, la recherche scientifique, la médecine et d'autres domaines. Cet article trie certains paramètres des lasers conventionnels et donne une explication simple, dans l'espoir de vous aider à trouver le bon produit laser.
1. Puissance de sortie du module laser
La lumière émise parLaserse présente sous la forme d'énergie lumineuse qui, comme l'énergie électrique, est une source d'énergie. Semblable à la puissance de sortie d'un générateur, la puissance de sortie d'un laser est une grandeur physique qui mesure la sortie d'énergie laser par unité de temps. Les unités courantes sont les milliwatts (mW), les watts (W) et les kilowatts (kW).
2. Stabilité de la puissance du module laser
La stabilité de puissance représente l'instabilité de la puissance de sortie du laser sur une certaine période de temps, qui est généralement divisée en stabilité RMS et stabilité crête à crête.
Stabilité RMS : le rapport de la moyenne quadratique de toutes les valeurs de puissance échantillonnées à la valeur de puissance moyenne pendant la durée du test, décrivant le degré de dispersion de la puissance de sortie par rapport à la valeur de puissance moyenne. Stabilité crête à crête : puissance de sortie maximale et minimale
Le pourcentage de la différence entre les valeurs et la valeur de puissance moyenne représente la plage de variation de la puissance de sortie dans un certain temps.
3. Facteur de qualité du faisceau (facteur M²) ; Produit de paramètre de faisceau (BPP)
Le facteur de qualité du faisceau est défini comme le rapport du produit du rayon de taille du faisceau laser et de l'angle de divergence en champ lointain du faisceau au produit du rayon de taille du faisceau de mode fondamental idéal et de l'angle de divergence de l'idéal mode fondamental, c'est-à-dire M2=θw/θ idéal w idéal. La qualité du faisceau affectera l'effet de focalisation du laser et la distribution du spot en champ lointain, qui est utilisée pour caractériser la qualité du faisceau laser. Plus le facteur de qualité du faisceau réel est proche de 1, plus la qualité du faisceau est proche du faisceau idéal et meilleure sera la qualité du faisceau. Les façonneurs de faisceau nécessitent généralement un laser de haute qualité avec un M2 inférieur à 1,5.
Le produit des paramètres du faisceau (BPP) est défini comme le produit de l'angle de divergence en champ lointain du faisceau laser et du rayon du point le plus étroit du faisceau, c'est-à-dire BPP=θw. Il peut quantifier la masse du faisceau laser et le degré auquel le faisceau laser est focalisé sur un petit point. Plus le produit des paramètres du faisceau est faible, meilleure est la qualité du faisceau. La relation entre la valeur BPP et la valeur M² est : la valeur M² est la valeur normalisée de la valeur BPP, pour le faisceau limite de diffraction avec une normalisation de longueur d'onde spécifique, c'est-à-dire M²=BPP/BPP0, BPP0 est la valeur du faisceau limite de diffraction d'une longueur d'onde spécifique, et BPP0=λ/π.
4. Spot du module laser (mode transversal)
Le mode transverse est défini comme la distribution d'un champ stable sur une section transversale perpendiculaire à la direction de propagation du laser. La caractérisation du spot laser est la distribution en mode transverse. La distribution des modes transverses peut être simulée par un analyseur ponctuel ou un analyseur de profil laser pour obtenir certaines caractéristiques de faisceau du laser. Les modes de mode transversal courants incluent le mode transversal de base (TEM), TEM, TEM, etc., ainsi que d'autres modes comme illustré à la figure 1. Le mode TEM fait référence à un point avec une intensité lumineuse de 0 sur la section dans la direction x, et le mode TEM fait référence à un point avec une intensité lumineuse de 0 sur la section dans les directions x et y.
5. Diamètre du faisceau laser du module laser
Les méthodes de mesure du diamètre du faisceau laser comprennent une méthode trou-trou, une mesure par analyseur de faisceau laser (CCD), une méthode à lame de couteau, etc.
Méthode du trou : cette méthode n'est généralement pas utilisée, car il est difficile de rendre le trou et le faisceau concentriques dans l'expérience, et la précision des résultats expérimentaux ne peut pas être garantie.
Test de l'analyseur de profil laser (CCD) : la précision des résultats du test peut être garantie. Les résultats de quatre méthodes de calcul pour le diamètre du faisceau laser sont présentés dans l'interface du logiciel (comme le montre la figure 2). La méthode de définition la plus couramment utilisée est de 13,5 % (1/e²) de la valeur maximale. Mais cette méthode présente aussi quelques défauts, pour les lasers de forte puissance, le phénomène de saturation du CCD, comme l'utilisation d'un atténuateur, peut entraîner une déformation du faisceau.
La méthode Knife-edge est une méthode idéale pour mesurer le diamètre du faisceau laser d'un laser haute puissance. Testez le laser à travers la puissance lumineuse du bord de la lame 10% des coordonnées de position du bord de puissance totale de x, testez le laser à travers la puissance de la lumière du bord de la lame 90% des coordonnées de position du bord de puissance totale de x, peut mesurer le diamètre du faisceau laser=1.561x|| x - x (y compris 1,561 correspond aux valeurs appropriées).
La raison pour laquelle nous utilisons une règle ou un œil humain pour mesurer le diamètre du faisceau laser de lumière visible est plus grand que celui mesuré par un analyseur de profil laser professionnel, c'est parce que l'énergie laser est forte et concentrée, et il y aura une certaine divergence lorsque le laser agit sur l'objet. Cependant, le diamètre du faisceau laser à l'intensité maximale (13,5 %) est couramment utilisé comme résultat de mesure lorsque l'analyseur de profil laser est utilisé pour mesurer. Le résultat sera donc relativement faible.
6. Limite de diffraction
Un point objet traversant un système optique peut obtenir une image idéale dans des conditions idéales, mais il est en réalité impossible de la former. En raison de la limitation de la diffraction, ce point objet peut obtenir une image de diffraction Fraunhofer. Le potentiel de focalisation du faisceau laser sur un petit point sous une certaine longueur d'onde est aussi élevé que possible, c'est-à-dire que la qualité du faisceau laser est idéale, et c'est la limite de diffraction. L'ouverture de la lumière commune est circulaire, donc l'image de diffraction de Fraunhofer formée est une tache d'Airy, dans ce cas, l'image formée par chaque point objet est une tache diffuse, lorsque les deux taches proches sont difficiles à distinguer, limitant ainsi le résolution du système optique, et plus la tache est grande, plus la résolution est faible, c'est la diffraction de la lumière causée par les limitations de l'optique physique.
Pour le faisceau laser, la formule du diamètre limite du point de diffraction : est d=4LλM²/πD, où L est la distance de travail, λ est la longueur d'onde du faisceau laser, M² est le facteur de qualité du faisceau laser, et D est le diamètre du faisceau laser.
7. Modulation laser
La modulation laser est l'utilisation de la lumière comme porteuse, la charge du signal sur la lumière, selon les exigences de l'application, et la transmission du signal. La modulation générale est divisée en modulation externe et modulation interne, la modulation externe fait référence à la modulation mécanique externe laser ou à la modulation acoustique-optique, la modulation interne fait référence à la modulation motorisée et la modulation interne est divisée en modulation TTL et modulation analogique.
Modulation TTL : lorsque le signal CC haut et bas (0V ou 5 V) d'une certaine fréquence est entré dans le laser de manière externe, la lumière est fermée au niveau bas et l'amplitude de haut niveau n'est pas réglable au haut niveau.
Modulation analogique : La forme d'onde et l'amplitude du signal d'entrée peuvent être ajustées librement. La puissance de sortie du laser change linéairement avec le signal de tension analogique d'entrée.
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