Bølgelængde, kraft og energi, gentagelseshastighed, kohærenslængde osv., laserterminologi.

Bølgelængde (almindelige enheder: nm til µm):

Bølgelængden af ​​en laser beskriver den rumlige frekvens af den udsendte lysbølge. Den optimale bølgelængde for en specifik anvendelse afhænger i høj grad af applikationen. Under materialebearbejdning vil forskellige materialer have unikke bølgelængdeabsorptionsegenskaber, hvilket resulterer i forskellige interaktioner med materialerne. Ligeledes kan atmosfærisk absorption og interferens påvirke visse bølgelængder forskelligt ved fjernmåling, og i medicinske laserapplikationer vil forskellige hudfarver absorbere visse bølgelængder forskelligt. Kortere bølgelængde lasere og laseroptik har fordele ved at skabe små, præcise funktioner, der genererer minimal perifer opvarmning på grund af mindre fokuserede pletter. Men de er generelt dyrere og mere modtagelige for skader end lasere med længere bølgelængde.

Effekt og energi (almindelige enheder: W eller J):

Lasereffekt måles i watt (W), som bruges til at beskrive den optiske effekt af en kontinuerlig bølge (CW) laser eller den gennemsnitlige effekt af en pulserende laser. Derudover er det karakteristiske ved pulserende laser, at dens pulsenergi er direkte proportional med den gennemsnitlige effekt og omvendt proportional med pulsgentagelseshastigheden. Energienheden er Joule (J).

Pulsenergi = gennemsnitlig effektgentagelseshastighed Pulsenergi = gennemsnitlig effektgentagelseshastighed.

Lasere med højere effekt og energi er generelt dyrere og producerer mere spildvarme. Efterhånden som effekt og energi øges, bliver det stadig vanskeligere at opretholde høj strålekvalitet.

Pulsvarighed (fælles enheder: fs til ms):

Laserpulsvarighed eller (dvs.: pulsbredde) er generelt defineret som den tid, det tager for laseren at nå halvdelen af ​​sin maksimale optiske effekt (FWHM). Ultrahurtige lasere er karakteriseret ved korte pulsvarigheder, der spænder fra picosekunder (10-12 sekunder) til attosekunder (10-18 sekunder).

Gentagelseshastighed (almindelige enheder: Hz til MHz):

Gentagelseshastigheden for en pulseret laser, eller pulsgentagelsesfrekvens, beskriver antallet af udsendte impulser pr. sekund, som er det reciproke af den sekventielle pulsafstand. Som nævnt før er gentagelseshastigheden omvendt proportional med pulsenergien og direkte proportional med den gennemsnitlige effekt. Selvom gentagelseshastigheden normalt afhænger af laserforstærkningsmediet, kan gentagelseshastigheden i mange tilfælde variere. Jo højere gentagelseshastigheden er, desto kortere er den termiske afslapningstid ved overfladen af ​​laseroptikken og det endelige fokuserede punkt, hvilket tillader materialet at varme op hurtigere.

Kohærenslængde (almindelige enheder: mm til cm):

Lasere er kohærente, hvilket betyder, at der er et fast forhold mellem faseværdierne af det elektriske felt på forskellige tidspunkter eller steder. Dette skyldes, at laserlys produceres ved stimuleret emission, i modsætning til de fleste andre typer lyskilder. Kohærens svækker gradvist under udbredelsen, og kohærenslængden af ​​en laser definerer den afstand, over hvilken dens tidsmæssige sammenhæng bevarer en vis kvalitet.

Polarisering:

Polarisering definerer retningen af ​​det elektriske felt af en lysbølge, som altid er vinkelret på udbredelsesretningen. I de fleste tilfælde er laserlys lineært polariseret, hvilket betyder, at det udsendte elektriske felt altid peger i samme retning. Upolariseret lys producerer elektriske felter, der peger i mange forskellige retninger. Graden af ​​polarisering udtrykkes sædvanligvis som forholdet mellem den optiske effekt af to ortogonale polarisationstilstande, såsom 100:1 eller 500:1.

Bjælkediameter (almindelige enheder: mm til cm):

Strålediameteren af ​​en laser repræsenterer den laterale forlængelse af strålen eller den fysiske størrelse vinkelret på udbredelsesretningen. Den er normalt defineret ved 1/e2 bredde, det vil sige det punkt, hvor stråleintensiteten når 1/e2 (≈ 13,5%) af dens maksimale værdi. Ved 1/e2-punktet falder den elektriske feltstyrke til 1/e (≈ 37%) af dens maksimale værdi. Jo større strålediameteren er, jo større er optikken og det overordnede system, der kræves for at undgå stråleafskæring, hvilket resulterer i øgede omkostninger. Reduktion af strålediameteren øger imidlertid effekt-/energitætheden, hvilket også kan have skadelige virkninger.

Effekt eller energitæthed (almindelige enheder: W/cm2 til MW/cm2 eller µJ/cm2 til J/cm2):

Strålediameteren er relateret til laserstrålens effekt/energitæthed (det vil sige den optiske effekt/energi pr. arealenhed). Når stråleeffekten eller energien er konstant, jo større strålediameteren er, jo mindre er effekt-/energitætheden. Lasere med høj effekt/energitæthed er normalt det ideelle slutresultat af systemet (såsom ved laserskæring eller lasersvejsning), men lav. Laserens effekt/energitæthed er ofte fordelagtig i systemet, hvilket forhindrer laserinduceret skade. Dette forhindrer også strålens områder med høj effekt/høj energitæthed i at ionisere luften. Af disse grunde bruges stråleudvidere ofte til at øge diameteren og dermed reducere effekt/energitætheden inde i lasersystemet. Man skal dog passe på ikke at udvide strålen så meget, at den bliver klemt i systemets blænde, hvilket resulterer i spild af energi og mulig skade.