專題 | 鐳射器引數解析(二)
光素器是什麼意思
脈衝鐳射器引數解析
CNIlaser · 脈衝鐳射器
繼專題《鐳射器引數解析》後,“脈衝鐳射器引數解析”又新鮮出爐!話不多說,讓我們一看究竟!
一、單脈衝能量
單脈衝能量:
單個脈衝攜帶的鐳射能量。
二、峰值功率&平均功率
1、平均功率=單脈衝能量*重複頻率——
在一個重複週期,單位時間所輸出的鐳射能量。
2、峰值功率=單脈衝能量/脈衝寬度——
單個脈衝達到的最高功率。
近年來,隨著脈衝鐳射器應用領域的不斷拓展,脈衝鐳射器的高輸出功率和高單脈衝能量已不是單純追求的目標。相比之下更重要的是:脈衝寬度、脈衝波形和重複頻率等引數。其中,脈衝寬度尤為重要,幾乎只看這個引數,就能判斷這臺鐳射器的能力到底有多強了。而脈衝波形(特別是上升時間)則直接影響具體應用是否能夠達到預期的效果。脈衝的重複頻率通常決定系統的工作速率和效益。
三、脈衝寬度
1、脈衝寬度:
單個脈衝作用時間。
光子數從半極大值上升到峰值所需的時間與光子數從峰值下降到半極大值處所需的時間之和。有毫秒(ms)、微秒(us)、納秒(ns)、皮秒(ps)、飛秒(fs)等各種量級。量級越小,鐳射作用持續時間越短。
在單脈衝能量相同的情況下:脈寬越窄、峰值功率越高,脈寬越長、峰值功率越低。
2、上升時間
:脈衝訊號從最大值的10%上升至90%所需的時間。
3、下降時間
:脈衝訊號從最大值的90%下降至10%所需的時間。
四、重複頻率
重複頻率:
在單位時間內,有規律地輸出鐳射的脈衝數目(等同於一秒內脈衝重複出現的次數)。
在平均功率相同的情況下:重頻越低、單脈衝能量越高,重頻越高、單脈衝能量越低。
五、脈衝的控制
1、外控:
在電源外部載入頻率訊號,透過控制載入訊號的頻率和佔空比,實現鐳射脈衝的控制,使輸出脈衝與載入脈衝頻率相同。
2、內控:
控制原理與外控相同,只是頻率控制訊號內建在驅動電源中,不需在電源外額外加訊號,可以選擇固定內建頻率或者可調內控頻率(上位機軟體或者驅動電源顯示屏)。
3、自由頻率:
是指鐳射器直接輸出的頻率,即不加頻率控制輸出的頻率。該頻率有浮動範圍,並不是固定不變的。
內控/外控波形圖
六、Jitter值
Jitter值:
脈衝鐳射的光脈衝上升沿相對於觸發訊號的上升沿間隔時間的相對抖動性。
(1)對於PIV應用:有利於流動場形態的精確測量;
(2)對於LIBS應用:可以提高採集效率。