लेसर सिस्टीमचे महत्त्वाचे कार्यप्रदर्शन वैशिष्ट्यीकरण पॅरामीटर्स

१. तरंगलांबी (एकक: nm ते μm)

दलेसर तरंगलांबीलेसरद्वारे वाहून नेल्या जाणाऱ्या विद्युत चुंबकीय लाटाची तरंगलांबी दर्शवते. इतर प्रकारच्या प्रकाशाच्या तुलनेत, प्रकाशाचे एक महत्त्वाचे वैशिष्ट्यलेसरम्हणजे ते एकरंगी आहे, म्हणजेच त्याची तरंगलांबी खूप शुद्ध आहे आणि त्याची फक्त एकच सुस्पष्ट वारंवारता आहे.

लेसरच्या वेगवेगळ्या तरंगलांबींमधील फरक:

लाल लेसरची तरंगलांबी साधारणपणे 630nm-680nm दरम्यान असते आणि त्यातून निघणारा प्रकाश लाल असतो आणि तो सर्वात सामान्य लेसर देखील आहे (मुख्यतः वैद्यकीय खाद्य प्रकाश इत्यादी क्षेत्रात वापरला जातो);

हिरव्या लेसरची तरंगलांबी साधारणपणे ५३२ नॅनोमीटर असते, (प्रामुख्याने लेसर रेंजिंग इत्यादी क्षेत्रात वापरली जाते);

निळ्या लेसरची तरंगलांबी साधारणपणे ४००nm-५००nm दरम्यान असते (प्रामुख्याने लेसर शस्त्रक्रियेसाठी वापरली जाते);

३५०nm-४००nm दरम्यानचा Uv लेसर (प्रामुख्याने बायोमेडिसिनमध्ये वापरला जातो);

इन्फ्रारेड लेसर सर्वात खास आहे, तरंगलांबी श्रेणी आणि अनुप्रयोग क्षेत्रानुसार, इन्फ्रारेड लेसर तरंगलांबी सामान्यतः 700nm-1mm च्या श्रेणीत असते. इन्फ्रारेड बँडला पुढे तीन उप-बँडमध्ये विभागता येते: जवळचा इन्फ्रारेड (NIR), मध्यम इन्फ्रारेड (MIR) आणि दूरचा इन्फ्रारेड (FIR). जवळचा इन्फ्रारेड तरंगलांबी श्रेणी सुमारे 750nm-1400nm आहे, जी ऑप्टिकल फायबर कम्युनिकेशन, बायोमेडिकल इमेजिंग आणि इन्फ्रारेड नाईट व्हिजन उपकरणांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरली जाते.

२. शक्ती आणि ऊर्जा (एकक: W किंवा J)

लेसर पॉवरसतत लहरी (CW) लेसरच्या ऑप्टिकल पॉवर आउटपुटचे किंवा स्पंदित लेसरच्या सरासरी पॉवरचे वर्णन करण्यासाठी वापरले जाते. याव्यतिरिक्त, स्पंदित लेसरची वैशिष्ट्ये अशी आहेत की त्यांची स्पंदित ऊर्जा सरासरी पॉवरच्या प्रमाणात आणि स्पंदितच्या पुनरावृत्ती दराच्या व्यस्त प्रमाणात असते आणि जास्त पॉवर आणि एनर्जी असलेले लेसर सहसा जास्त कचरा उष्णता निर्माण करतात.

बहुतेक लेसर बीममध्ये गॉसियन बीम प्रोफाइल असते, त्यामुळे लेसरच्या ऑप्टिकल अक्षावर विकिरण आणि प्रवाह दोन्ही सर्वाधिक असतात आणि ऑप्टिकल अक्षापासून विचलन वाढत असताना ते कमी होते. इतर लेसरमध्ये फ्लॅट-टॉप्ड बीम प्रोफाइल असतात जे, गॉसियन बीमच्या विपरीत, लेसर बीमच्या क्रॉस सेक्शनवर स्थिर विकिरण प्रोफाइल असतात आणि तीव्रतेत जलद घट होते. म्हणून, फ्लॅट-टॉप लेसरमध्ये पीक विकिरण नसते. गॉसियन बीमची पीक पॉवर समान सरासरी पॉवर असलेल्या फ्लॅट-टॉप्ड बीमपेक्षा दुप्पट असते.

३. पल्स कालावधी (युनिट: fs ते ms)

लेसर पल्स कालावधी (म्हणजेच पल्स रुंदी) म्हणजे लेसरला कमाल ऑप्टिकल पॉवर (FWHM) च्या अर्ध्यापर्यंत पोहोचण्यासाठी लागणारा वेळ.

 

४. पुनरावृत्ती दर (युनिट: हर्ट्झ ते मेगाहर्ट्झ)

पुनरावृत्ती दरस्पंदित लेसर(म्हणजेच नाडी पुनरावृत्ती दर) प्रति सेकंद उत्सर्जित होणाऱ्या स्पंदनांच्या संख्येचे वर्णन करते, म्हणजेच वेळेच्या क्रमातील नाडी अंतराचा परस्परसंबंध. पुनरावृत्ती दर नाडी उर्जेच्या व्यस्त प्रमाणात आणि सरासरी शक्तीच्या प्रमाणात असतो. पुनरावृत्ती दर सामान्यतः लेसर गेन माध्यमावर अवलंबून असला तरी, अनेक प्रकरणांमध्ये, पुनरावृत्ती दर बदलला जाऊ शकतो. उच्च पुनरावृत्ती दरामुळे लेसर ऑप्टिकल घटकाच्या पृष्ठभागावर आणि अंतिम फोकससाठी कमी थर्मल विश्रांती वेळ मिळतो, ज्यामुळे सामग्री जलद गरम होते.

५. विचलन (सामान्य एकक: mrad)

जरी लेसर किरणांना सामान्यतः कोलिमेटिंग मानले जात असले तरी, त्यांच्यात नेहमीच विशिष्ट प्रमाणात विचलन असते, जे विवर्तनामुळे लेसर किरणाच्या कंबरेपासून वाढत्या अंतरावर बीम किती प्रमाणात विचलित होतो याचे वर्णन करते. liDAR प्रणालींसारख्या लांब कार्यरत अंतर असलेल्या अनुप्रयोगांमध्ये, जिथे वस्तू लेसर प्रणालीपासून शेकडो मीटर अंतरावर असू शकतात, विचलन ही एक विशेषतः महत्त्वाची समस्या बनते.

६. स्पॉट आकार (युनिट: μm)

फोकस्ड लेसर बीमचा स्पॉट साईज फोकसिंग लेन्स सिस्टीमच्या फोकल पॉईंटवरील बीम व्यासाचे वर्णन करतो. मटेरियल प्रोसेसिंग आणि मेडिकल सर्जरीसारख्या अनेक अनुप्रयोगांमध्ये, स्पॉट साईज कमीत कमी करणे हे उद्दिष्ट असते. हे पॉवर डेन्सिटी जास्तीत जास्त करते आणि विशेषतः बारीक वैशिष्ट्ये तयार करण्यास अनुमती देते. गोलाकार विकृती कमी करण्यासाठी आणि लहान फोकल स्पॉट साईज तयार करण्यासाठी पारंपारिक गोलाकार लेन्सऐवजी अॅस्फेरिकल लेन्सचा वापर केला जातो.

७. कामाचे अंतर (युनिट: μm ते मीटर)

लेसर सिस्टीमचे ऑपरेटिंग अंतर सामान्यतः अंतिम ऑप्टिकल घटकापासून (सामान्यतः फोकसिंग लेन्स) लेसर ज्या वस्तू किंवा पृष्ठभागावर लक्ष केंद्रित करतो त्यापर्यंतचे भौतिक अंतर म्हणून परिभाषित केले जाते. वैद्यकीय लेसरसारखे काही अनुप्रयोग सामान्यतः ऑपरेटिंग अंतर कमी करण्याचा प्रयत्न करतात, तर इतर, जसे की रिमोट सेन्सिंग, सामान्यतः त्यांच्या ऑपरेटिंग अंतर श्रेणीला जास्तीत जास्त वाढवण्याचा उद्देश ठेवतात.