Каковы свойства лазерного пучка от каких конструктивных особенностей они зависят
Лазерное излучение характеризуется чрезвычайно высокой степенью монохроматичности, когерентности, направленности и яркости. К этим свойствам можно добавить генерацию световых импульсов малой длительности. Это свойство, возможно, менее фундаментально, но оно играет очень важную роль. Рассмотрим теперь эти свойства подробнее.
1.4.1. Монохроматичность
Не слишком вдаваясь в детали, можно сказать, что это свойство определяется двумя следующими обстоятельствами:
1) усиливаться может электромагнитная волна только с частотой V, определяемой выражением (1.1); 2) поскольку устройство из двух зеркал образует резонатор, генерация может возникать только на резонансных частотах этого резонатора. Последнее обстоятельство приводит к тому, что ширина линии лазерного излучения часто бывает много уже (приблизительно на шесть порядков величины!), чем обычная ширина линии перехода которая наблюдается при спонтанном излучении.
1.4.2. Когерентность
Для любой электромагнитной волны можно определить два независимых понятия когерентности, а именно пространственную и временную когерентность.
Для того чтобы определить пространственную когерентность, рассмотрим две точки выбранные с таким условием,
что в момент времени через них проходит волновой фронт некоторой электромагнитной волны, и пусть соответствующие электрические поля в этих точках. Согласно нашему условию, в момент времени разность фаз электрических полей в данных точках равна нулю. Если эта разность фаз остается равной нулю в любой момент времени то говорят, что между двумя точками имеется полная когерентность. Если такое условие выполняется для любых пар точек волнового фронта, то данная волна характеризуется полной пространственной когерентностью. Практически для любой точки если мы имеем достаточную корреляцию фаз, точка должна располагаться внутри некоторой конечной области, включающей точку
Рис. 1.5. Пример электромагнитной волны с временем когерентности порядка
В этом случае говорят, что волна характеризуется частичной пространственной когерентностью, причем для любой точки Р можно соответственно определить область когерентности
Для того чтобы определить временную когерентность, рассмотрим электрическое поле волны в данной точке Р в моменты времени и . Если для данного интервала времени разность фаз колебаний поля остается одной и той же в любой момент времени то говорят, что существует временная когерентность на интервале времени т. Если такое условие выполняется для любого значения то волна характеризуется полной временной когерентностью. Если же это имеет место лишь для определенного интервала времени такого, что то волна характеризуется частичной временной когерентностью с временем когерентности то. На рис. 1.5
в качестве примера показана электромагнитная волна с временем когерентности то, которая имеет вид синусоидального электрического поля со скачкообразным изменением фазы через интервалы времени Мы видим, что представление о временной когерентности непосредственно связано с монохроматичностью. В дальнейшем (в гл. 7) будет показано, хотя это очевидно из рис. 1.5, что электромагнитная волна с временем когерентности, равным то, имеет спектральную ширину . В той же главе покажем, что в случае нестационарного пучка (например, лазерного пучка, полученного в результате модуляции добротности или синхронизации мод) время когерентности не связано обратно пропорциональной зависимостью с шириной полосы генерации и фактически может быть много больше, чем величина
Следует заметить, что понятия временной и пространственной когерентности на самом деле не зависят друг от друга. Действительно, можно привести примеры волны, имеющей полную пространственную когерентность, но лишь частичную временную когерентность, и наоборот. Если волна, показанная на рис. 1.5, представляет электрические поля в точках рассмотренных выше, то пространственная когерентность в этих точках будет полной, в то время как временная когерентность лишь частичной.
В заключение этого раздела подчеркнем, что понятия пространственной и временной когерентности дают описание лазерной когерентности только в первом порядке. Свойства когерентности высших порядков будут рассмотрены в гл. 7. Для полного понимания различия между обычным источником света и лазером подобное рассмотрение очень существенно. Будет показано, что действительно вследствие различия между соответствующими свойствами когерентности высших порядков лазерный пучок коренным образом отличается от традиционных источников света.
1.4.3. Направленность
Это свойство является простым следствием того, что активная среда помещена в резонатор, например плоскопараллельный резонатор, показанный на рис. 1.3. В таком резонаторе могут поддерживаться только такие электромагнитные волны, которые распространяются вдоль оси резонатора или в очень близком к оси направлении. Для более глубокого понимания свойств направленности лазерных пучков (или в общем случае любой электромагнитной волны) удобно рассмотреть отдельно случаи, когда пучок обладает полной пространственной
когерентностью и когда он имеет частичную пространственную когерентность.
Рассмотрим вначале пучок с полной пространственной когерентностью. Даже в этом случае пучок с конечной апертурой неизбежно расходится вследствие дифракции. Это нетрудно понять с помощью рис. 1.6. На этом рисунке пучок с постоянной интенсивностью и плоским волновым фронтом падает на экран в котором имеется отверстие диаметром Согласно принципу Гюйгенса волновой фронт в некоторой плоскости Р за экраном может быть получен путем суперпозиции элементарных волн, излученных каждой точкой отверстия. Мы видим, что из-за конечного размера отверстия пучок имеет конечную расходимость Ее значение можно вычислить с помощью теории дифракции. Для произвольного распределения амплитуды имеем
здесь X — длина волны, диаметр пучка. В соотношении — числовой коэффициент порядка единицы, значение которого зависит от формы распределения амплитуд и способа, каким определяются расходимость и диаметр пучка. Пучок, расходимость которого описывается выражением (1.11), называется дифракционно-ограниченным.
Рис. 1.6. Расходимость плоской электромагнитной волны вследствие дифракции.
Если волна имеет частичную пространственную когерентность, то ее расходимость будет больше, чем минимальное значение расходимости, обусловленное дифракцией. Действительно, для любой точки Р волнового фронта принцип Гюйгенса (рис. 1.6) может быть применен только к точкам, расположенным в пределах области когерентности около Р. Таким образом, область когерентности действует как ограничивающая апертура для когерентной суперпозиции элементарных волн. Расходимость пучка теперь запишется в виде
где, как и прежде, — числовой коэффициент порядка единицы, точное значение которого зависит от способа, каким определяются расходимость и область когерентности
В заключение этого общего рассмотрения свойств направленности электромагнитных волн следует заметить, что при соответствующих условиях работы выходной пучок лазера можно сделать дифракционно-ограниченным.
1.4.4. Яркость
Определим яркость какого-либо источника электромагнитных волн как мощность излучения, испускаемого с единицы поверхности источника в единичный телесный угол. Точнее говоря, рассмотрим элемент площади поверхности источника в точке О (рис. 1.7). Тогда мощность излучаемая элементом поверхности в телесный угол в направлении , может быть записана следующим образом
здесь — угол между направлением и нормалью к поверхности Величина В зависит, как правило, от полярных координат и т. е. от направления и от положения точки О. Эта величина В называется яркостью источника в точке О в направлении 00. В выражении (1.13) множитель обусловлен тем, что физически важной величиной является проекция на плоскость, перпендикулярную направлению . Если В не зависит от 0 и то говорят, что источник является изотропным (источником Ламберта). Яркость лазера даже небольшой мощности (например, несколько милливатт) на несколько порядков превосходит яркость обычных источников. Это свойство в основном является следствием высокой направленности лазерного пучка.
Рис. 1.7. Поверхностная яркость источника электромагнитного излучения в точке О.
1.4.5. Импульсы малой длительности
Не вдаваясь на этом этапе в какие-либо детали, заметим лишь, что при помощи специального метода, называемого синхронизацией мод, можно получить импульсы света, длительность которых приблизительно обратно пропорциональна ширине линии перехода Например, в газовых лазерах, ширина линии усиления которых относительно узкая, можно получать импульсы излучения длительностью не. Такие импульсы не рассматриваются как очень короткие, поскольку даже
некоторые лампы-вспышки способны излучать световые импульсы длительностью менее 1 не. Однако у твердотельных или жидкостных лазеров ширины линий усиления могут быть в раз больше, чем у газовых лазеров, и поэтому генерируемые ими импульсы оказываются значительно короче до Получение столь коротких импульсов света привело к новым возможностям в лазерных исследованиях и их применениях.
Следует заметить, что свойство генерации коротких импульсов, которое подразумевает концентрацию энергии во времени, в некотором смысле аналогично свойству монохроматичности, означающему концентрацию энергии в узком диапазоне длин волн. Однако генерация коротких импульсов является, по-видимому, менее фундаментальным свойством, чем монохроматичность. В то время как любой лазер можно в принципе изготовить таким, что он будет генерировать достаточно монохроматическое излучение, короткие импульсы можно получать лишь от лазеров с широкой линией излучения, т. е. на практике только от твердотельных или жидкостных лазеров. Газовые же лазеры, обладающие более узкими линиями усиления, лучше всего подходят для генерации высокомонохроматического излучения.
Источник
Устройство лазера и свойства вынужденного излучения обуславливают отличие лазерного излучения от излучения обычных источников света. Лазерное излучение (ЛИ) характеризуется следующими важнейшими свойствами.
1. Высококогерентностъ. Излучение является высококогерентным, что обусловлено свойствами вынужденного индуцированного излучения. При этом имеет место не только временная, но и пространственная когерентность: разность фаз в двух точках плоскости, перпендикулярной направлению распространения, сохраняется постоянной (рис. а) (в следствии пространственной когерентности излучение может быть сфокусировано в очень малом объеме).
2. Монохроматичность. Лазерное излучение является в высокой степени монохроматическим, то есть содержит волны практически одинаковой частоты (фотоны имеют одинаковую энергию). Это обусловлено тем, что вынужденное излучение связано с дублированием фотонов (каждый индуцированный фотон полностью подобен первоначальному). При этом формируется электромагнитная волна постоянной частоты. Ширина спектральной линии составляет 0,01 нм. На рис. в приведено схематическое сравнение ширины линии лазерного луча и луча обычного света.
До появления лазеров излучение с некоторой степенью монохроматичности удавалось получить с помощью приборов – монохроматоров, выделяющих из сплошного спектра узкие спектральные интервалы (узкие полосы длин волн), однако мощность света в таких полосах мала.
3. Высокая мощность. С помощью лазера можно обеспечить очень высокую мощность монохроматического излучения – до 105Вт в непрерывном режиме. Мощность импульсных лазеров на несколько порядков выше. Так неодимовый лазер генерирует импульс с энергией Е = 75 Дж, длительность которого t = 3·10–12с. Мощность в импульсе равна Р = E/t = 2,5·1013Вт (для сравнения: мощность ГЭС Р ~ 109Вт).
4. Высокая интенсивность. В импульсных лазерах интенсивность лазерного излучения очень высока и может достигать I = 1014-1016Вт/см2 (ср. интенсивность солнечного света вблизи земной поверхности I = 0,1 Вт/см2).
5. Высокая яркость. У лазеров, работающих в видимом диапазоне, яркость лазерного излучения (сила света с единицы поверхности) очень велика. Даже самые слабые лазеры имеют яркость 1015кд/м2 (для сравнения: яркость Солнца L ~ 109 кд/м2).
6. Давление. Лазерный луч при падении на поверхность оказывает давление (р). При полном поглощении лазерного излучения, падающего перпендикулярно поверхности, величина создается давление р = I/с, где I– интенсивность излучения, с – скорость света в вакууме. При полном отражении величина давления в два раза больше. При интенсивности I = 1014Вт/см2= 1018 Вт/м2, р = 3,3·109Па = 33000 атм.
7. Малый угол расходимости в пучке. Коллимированностъ. Излучение является коллимированным, то есть все лучи в пучке почти параллельны друг другу (рис.6). На большом расстоянии лазерный пучок лишь незначительно увеличивается в диаметре (для большинства лазеров угол расходимости составляет 1 угловую минуту или меньше). Так как угол расходимости мал, то интенсивность лазерного пучка слабо убывает с расстоянием. Остронаправленность позволяет передавать сигналы на огромные расстояния при малом ослаблении их интенсивности.
8. Поляризованностъ. Лазерное излучение полностью поляризовано.
Источник
Лазерное излучение является видом физической энергии, не встречающимся в природных источниках света. Оно вырабатывается специальными приборами – оптическими квантовыми генераторами (ОКГ) различной конструкции, получившими название – лазеры (от английского словосочетания Light amplification by stimulated emission of radiation – LASER). Принципы его выработки ОКГ были одновременно и независимо открыты в начале 60-х годов российскими и американскими физиками, а уже в конце того же десятилетия были предприняты первые попытки лечебного применения низкоинтенсивных (терапевтических) лазеров, в том числе и для косметологии.
Полупроводниковые и газо-жидкостные лазеры
Лазерное излучение испускается атомами рабочего вещества ОКГ, которое может быть представлено газом, жидкостью, кристаллом, полупроводником.
Лазерное излучение – это электромагнитное излучение оптического диапазона (светового), обладающее такими свойствами как когерентность, монохроматичность, поляризованность и направленность потока излучения, что позволяет создать строго определённую мощность воздействия на поверхности облучаемого объекта.
Лазер – это прибор, который испускает направленный пучок когерентного, поляризованного, монохроматичного электромагнитного излучения, т.е. света в очень узком спектральном диапазоне.
Физические свойства излучения
- Монохроматичность (одноцветность) – все электромагнитные колебания потока имеют одинаковую частоту и длину волны.
- Когерентность (синфазность) – совпадение фаз электромагнитных колебаний.
- Поляризация – фиксированная ориентация векторов электромагнитного излучения в пространстве относительно направления его распространения.
- Направленность – малая расходимость потока излучения.
Особые свойства позволяют концентрировать энергию со строго определенными физическими параметрами и высоким потенциалом биологического и лечебного действия на поверхности объекта. Именно в этом заключается принципиальное отличие от других форм лучистой энергии.
Длина волны лазера
Волна – возмущение (изменение состояния среды или поля), распространяющееся в пространстве с конечной скоростью.
Длина волны – расстояние, на которое распространяется волна за период, равный расстоянию между двумя ближайшими точками среды, колеблющимися в одной фазе. Длина волны электромагнитного излучения оптического диапазона измеряется в нанометрах (нм) или микрометрах (мкм) (1 мкм = 1 000 нм).
Частота импульсов лазера
Частота колебаний (импульсов) – физическая величина, равная числу колебаний (импульсов), совершаемых за единицу времени. Единица измерения в СИ – герц (Гц). 1 Гц – эта частота, при которой 1 колебание совершается за одну секунду.
Мощность лазера
Мощность излучения – средняя мощность, переносимая через какую-либо поверхность. Единица измерения в СИ – Ватт (Вт). Плотность мощности – отношение потока излучения к площади поверхности, перпендикулярной к направлению распространения. Единица измерения в СИ – Вт/см2.
Доза облучения – энергетическая облученность за определенный промежуток времени. Единица измерения в СИ – Дж/м2. 1Д – энергия, полученная при воздействии излучением мощностью в 1 Вт за 1 с. 1 Дж = 1 Вт/1с.
Длина волны лазерного излучения
Одной из важнейших характеристик является длина волны (измеряется в нанометрах или микрометрах). В зависимости от длины волны может принадлежать к различным участкам спектра: ультрафиолетовому, видимому (чаще красному) и инфракрасному.
Спектр лазерного излучения (цвет лазера)
Ультрафиолетовый диапазон
- От 180 до 400 нм.
Видимый спектр
- Фиолетовый 400-450 нм.
- Синий 450-480 нм.
- Голубой 480-510 нм.
- Зелёный 510-575 нм.
- Жёлтый 575-585 нм.
- Оранжевый 585-620 нм.
- Красный 620-760 нм.
Инфракрасный диапазон
- Ближняя область 760 нм -15 мкм.
- Дальняя область 15-30 мкм.
В физиотерапии наиболее часто применяют ближний инфракрасный диапазон, который обладает наибольшим проникающим действием и мягкими биологическими и лечебными эффектами.
Интенсивность лазерного излучения
В зависимости от выходной мощности лазеры подразделяются на:
- Низкоэнергетические (плотность мощности излучения менее 0.4 Вт/см2).
- Среднеэнергетические (плотность мощности излучения 0.4-10 Вт/см2).
- Высокоэнергетические (плотность мощности излучения более 10 Вт/см2).
Наталия Баховец
Автор статьи: кандидат медицинских наук, физиотерапевт, косметолог, аспирант кафедры физиотерапии СПбГМА им. И.М. Мечникова, автор многочисленных книг и методических пособий по аппаратной косметологии,
руководитель и методолог учебного центра АЮНА.
Источник
Принципы работы и механизм излучения
Лазеры – источники высококогерентного и интенсивного монохроматического излучения. Излучение генерируется за счет возбуждения активной среды (обычно газ или полупроводниковый элемент), заключенной в резонаторе. Лазерный резонатор представляет собой полое тело цилиндрической формы, изнутри покрытое отражающим слоем. Один из торцов резонатора закрыт частично отражающим зеркалом, противоположный – полностью отражающим. При накачке световые волны перемещаются внутри резонатора до тех пор, пока не станут достаточно интенсивными, чтобы пройти через частично прозрачное зеркало.
Лазерное излучение относится к вынужденному, также его называют стимулированным. Сфера применения лазеров широка и постоянно растет, на сегодняшний день лазерные источники применяются в медицине, машинном зрении, в лазерной сварке, маркировке изделий и т. д.
Основные параметры и характеристики лазерного излучения
Диаметр пучка. За диаметр пучка принимается диаметр сечения пучка лазерного излучения на выходном торце резонатора. Способов измерения диаметра пучка достаточно много, от способа зависят и единицы измерения. Если пучок принимается за Гауссов, диаметр будет измеряться по уровню интенсивности 1/e2: это расстояние между такими двумя точками одномерного распределения интенсивности излучения, значение интенсивности которых в 0.135 раз меньше пика интенсивности.
Отклонение пучка. Несмотря на то, что лазерные пучки принимаются за параллельные, некоторый угол расходимости все же присутствует. Эта характеристика показывает, на какую величину отклоняется пучок от оптической апертуры по ходу распространения и измеряется в угловых единицах (радианах). В лазерных диодах угол расходимости определяется сразу двумя значениями – так проявляется астигматизм. В этом случае направление угла расходимости нужно проверять и уточнять в зависимости от конкретной схемы. На рис. 1 показана общая конфигурация лазерного диода и проявление расходимости лазерного пучка по ходу удаления экрана от источника излучения.
Рисунок 1. Общая структура полупроводникового слоя диода: профиль пучков, излучаемых такими диодами, чаще всего эллиптический
Угол веерного пучка. Обычно за веерный угол принимается угол отклонения пучка в определенной плоскости от нормали направления распространения. На рис. 2 показан вид веерного пучка лазерного диода и приведен его расчет.
Рисунок 2. Веерный угол пучка излучения лазерного диода
Выходная мощность. Выходная мощность определяется как максимальная зарегистрированная мощность, которую имеет лазерный пучок сразу после выхода из резонатора, до прохождения через какую-либо направляющую или фильтрующую оптику. Погрешность составляет порядка 10%, поэтому в паспорте приборов указываются доверительные интервалы. Профиль распределения интенсивности выходного излучения в основном характеризуется функцией Гаусса, максимум которой приходится на центр кривой, совпадающей с максимумом выходной мощности.
Класс. Диапазон мощностей лазерных источников невероятно широк. По этой причине была разработана классификация источников по силе воздействия на человека. В таблице приведена классификация лазерных источников, предложенная Центром по контролю приборов и радиационной безопасности (CDRH).
Класс | Описание |
Класс 1 | Не представляют опасности для человека. |
Класс 1M | Безопасны при эксплуатации без дополнительных приборов. |
Класс 2 | Безопасны, если время экспозиции строго меньше 0.25 с. Для предотвращения повреждений ткани глаза рекомендуется режим естественного мигания. |
Класс 2M | Безопасны, если время экспозиции строго меньше 0.25 с и не используется дополнительная оптика. |
Класс 3R | Излучение мгновенно повреждает верхние покровы тела. Опасны для человека. |
Класс 3B | Критически опасны. Прямой контакт глаз с излучением не допустим, наблюдение за излучением возможно только в диффузно рассеянном спектре. |
Класс 4 | Чрезвычайно опасно наблюдение в том числе и диффузного спектра, риск воспламенения. |
Чувствительность / видность. Видность пятна лазерного излучения (глазом или другим приемником) зависит от соотношения сигнала к шуму. Отношение сигнал/шум рассчитывается как мощность сигнала лазера к фоновому излучению (шуму). Чем выше соотношение сигнал/шум, тем легче распознается пятно на матрице приемника. Пик чувствительности человеческого глаза приходится на длину волны 550 нм, то есть чем ближе длина волны к этому значению, тем отчетливее и контрастнее будут восприниматься сигналы глазом – это важно для приложений, использующих преимущественно видимый диапазон. В случае, если в качестве приемника берется камера, целесообразно использовать специальные фильтры, увеличивающие соотношение сигнал/шум и объективы с ограничением поля зрения. Также важно правильно подбирать диапазон излучения источника к спектральной чувствительности приемника. На рис. 3 показана относительная спектральная чувствительность глаза к различным длинам волн.
Рисунок 3. Относительная спектральная чувствительность глаза
Время работы. Время работы лазера или срок службы зависит от срока работы источника питания. Обычно источник подбирается таким образом, чтобы при минимальном напряжении лазер проработал как можно дольше. Теплопоглощающие радиаторы рекомендуется использовать при подводимых напряжениях, близким к предельно допустимым. Снижение температуры источника питания позволяет продлить срок службы излучающего прибора, который обычно составляет от 10 до 20 тысяч часов.
Комплектующие к лазерным системам
Проекционные головки. Проекционные головки устанавливаются на внешней части лазера и предназначены для формирования различных испытательных сигналов: одиночных линий, пересекающихся линий, мультиплетов и растровых матриц.
Пространственные фильтры. Пространственные фильтры предназначены для минимизации пространственного шума, причины которого многочисленны – пылинки на линзах, микронеровности, неоднородность покрытий и т. д, особенно часто они наблюдается в пучках, прошедших через линзы или объективы. Для очистки пучка применяют диафрагмы (пинхолы). Размер отверстия диафрагмы подбирается таким образом, чтобы основной лазерный пучок проходил через отверстие, а рассеянный свет сдерживался. В таком случае из пространственного фильтра выходит чистый, однородный пучок.
Лазерная оптика. Мощности лазерного излучения могут достигать высочайших пределов, что накладывает не менее высокие требования к параметрам оптических компонентов, используемых в лазерных установках: безукоризненное качество рабочих поверхностей линз и зеркал, строгие допуски и высокий порог повреждения. Перед запуском установки рекомендуется проводить экспертизу компонентов на наличие повреждений.
Измерительное оборудование. Измерительное оборудование – инструменты для проведения спецификации источников почти по любым параметрам. Наиболее часто применяются измерители мощности, визуализаторы, различные приемники излучения.
Устройства расширения пучка. В некоторых приложениях требуется произвести расширение параллельных пучков, существуют специальные приборы, которые легко справляются с этой задачей. Угол отклонения при этом останется минимальным, несмотря на увеличение диаметра.
Установка и юстировка лазерных источников
Варианты установки диода. Существует несколько способов установки и юстировки лазерных диодов: например, с помощью специализированных держателей. Благодаря установленным подвижкам, можно точно позиционировать прибор. Также существуют юстировочные платформы различных типов, которые наиболее широко применяются для юстировки диодов, применяемых для накачки He-Ne лазеров. Необходимо помнить, что диоды очень чувствительны к перепадам температур, поэтому рекомендуется использовать теплоизолирующие системы.
Юстировка и позиционирование. В паспорте любого прибора содержатся все необходимые сведения и интервалы, рекомендуемые к соблюдению при юстировке, так называемая «точность наведения». Точность наведения – это угловая разность между осью распространения (вдоль которой проходит лазерный пучок) и механической осью (определяется геометрией корпуса). Контроль этих допусков часто осуществляется специальными регулировочными винтами. Рисунок 4 демонстрирует влияние ошибки точности наведения в лазере.
Рисунок 4. Ошибка наведения в лазере
Замечание. Если используется V-образная платформа, то для численной оценки точности наведения лазерной установки достаточно просто вращать корпус. Пока ошибка не будет устранена, пятно на экране будет описывать траекторию окружности. Соотношение между радиусом окружности и расстоянием от выходного зрачка до экрана и является угловой мерой ошибки наведения (на рис. 4 проиллюстрирована ошибка наведения, D – расстояние от выходного зрачка до экрана, R – радиус окружности). Оценив угол, остается повернуть источник на этот угол и перейти к следующему этапу.
Лазерные диоды и He-Ne лазеры
Подбирая источник, многие сталкиваются с выбором между диодным источником и He-Ne лазером. Разумеется, выбирая тот или иной источник, необходимо следовать требованиям конкретного приложения, конкретной установки. Ниже приведена сравнительная таблица основных параметров He-Ne лазеров и лазерных диодных модулей.
| Характеристики | He-Ne лазер | Диод |
Рабочая длина волны | 632.8 нм | 405 нм, 488 нм, 514 нм, 532 нм, 635 нм, 640 нм, 655 нм, 660 нм, 670 нм, 780 нм, 785 нм, 808 нм, 830 нм, 850 нм, 1064 нм |
Размер (в корпусе) | Крупногабаритные приборы (7~25”), трудно перемещать с места на место | Компактные, легковесные, просты в переносе и сервисном обслуживании |
Размер пучка | ~0.5 – 1 мм (круглый профиль) | ~2.5 – 5 мм Круглый или эллиптический профиль |
Выходная мощность | 0.25 – 22.5 мВт | 1 – 100 мВт |
Расходимость пучка | ~1 – 2 мрад | ~0.5 – 1 мрад |
Модуляция мощности | Нераспространенная функция | Присутствует в системах специального назначения |
Стабилизация соотношения сигнал/шум | Высокая стабилизация | Сигнал зашумлен |
Стоимость | Относительно высокая (длительный срок службы) | Относительно низкая (легко заменяемы) |
Срок службы | 10 – 40 тыс. часов в зависимости от модели | 10 – 20 тыс. часов в зависимости от модели |
Восприимчивость ко внешним условиям | Нечувствительны к перепадам температур | Длина волны и срок службы меняется в зависимости от условий и температур (рекомендуется теплоотвод) |
Ассортимент комплектующих | Генераторы испытательных сигналов (преломляющие, дифракционные), и многое другое. Практически все комплектующие совместимы и легко встраиваются. | Фокусирующая оптика, генераторы испытательных сигналов и др. Замена внутренних компонентов осложнена особенностями конфигурации самого диода. |
Астигматизм | Фокальное пятно «расплывается» симметрично относительно точки фокуса | Фокальное пятно «расплывается» симметрично относительно точки фокуса либо эллиптически в перпендикулярном направлении |
Длина когерентности (важно в голографии, интерферометрии) | 20 – 30 см | Несколько миллиметров |
Поляризация (важна при выстраивании траектории) | Возможно любое состояние поляризации, в том числе линейное | Обычно излучение сильно поляризовано |
Встраивание и интеграция | Источник питания поставляется как в комплекте, так и отдельно от лазера | Встраивание и подключение в основном через широкополосные выводы |
Основные приложения | Голография, интерферометрия, метрология | Юстировка, машинное зрение, сканирование, анализ состава среды |
© Edmund Optics Inc.
Компания INSCIENCE помогает своим заказчикам решать любые вопросы и потребности по продукции Edmund Optics на территории РФ
Источник