Tá raon leathan de chórais léasair coitianta a úsáidtear i réimse na n-iarratas ar nós próiseáil ábhair, máinliacht léasair, agus braite iargúlta, ach tá paraiméadair eochair coiteann go leor córais léasair. Coscann téarmaíocht choiteann a bhunú do na paraiméadair seo earráidí cumarsáide, agus má thuigtear iad is féidir an córas léasair agus na comhpháirteanna a shonrú i gceart chun freastal ar riachtanais iarratais.
Fíor 1: Léaráid scéimreach de chóras próiseála ábhar léasair coitianta, ina bhfuil gach ceann de na 10 bpríomhpharaiméadair den chóras léasair léirithe ag uimhir chomhfhreagrach
Paraiméadair Bunúsacha
Is iad na bunpharaiméadair seo a leanas na coincheapa is bunúsaí de chórais léasair, agus tá siad ríthábhachtach freisin chun pointí níos forbartha a thuiscint
1: Tonnfhad (aonaid tipiciúla: nm go um)
Déanann tonnfhad léasair cur síos ar mhinicíocht spásúil na toinne solais astaithe. Braitheann an tonnfhad is fearr do chás úsáide ar leith ar fheidhmiúchán. Beidh airíonna uathúla ionsúcháin tonnfhad-spleách i bpróiseáil ábhair ag ábhair éagsúla, rud a fhágann go mbeidh idirghníomhaíochtaí éagsúla leis an ábhar. Ar an gcaoi chéanna, beidh tionchar difriúil ag ionsú agus cur isteach an atmaisféir ar thonnfhad áirithe i gcianbhraite, agus déanfaidh coimpléisc éagsúla tonnfhaid áirithe a ionsú go difriúil in iarratais léasair leighis. Tá léasair tonnfhad níos giorra agus optaic léasair tairbheach chun gnéithe beaga agus beachta a chruthú le téamh forimeallach íosta toisc go bhfuil an láthair fócasach níos lú. Mar sin féin, go ginearálta tá siad níos costasaí agus níos mó i mbaol damáiste ná léasair tonnfhad níos faide.
2: Cumhacht agus Fuinneamh (Aonaid Ghnáthúla: W nó J)
Déantar cumhacht léasair a thomhas i Watts (W) agus úsáidtear é chun cur síos a dhéanamh ar aschur cumhachta optúla léasair tonn leanúnaí (CW) nó ar mheánchumhacht léasair bíogaigh. Tá léasair bíogacha tréithrithe freisin ag a bhfuinneamh cuisle, atá comhréireach leis an meánchumhacht agus comhréireach inbhéartach le ráta athrá an léasair (Fíor 2). Déantar fuinneamh a thomhas in Joules (J).
Fíor 2: Léiriú amhairc ar an ngaol idir fuinneamh bíog, ráta athrá, agus meánchumhacht léasair bíogaigh
Tá léasair cumhachta agus fuinnimh níos airde i gcoitinne níos costasaí, agus gineann siad teas dramhaíola níos mó. Éiríonn sé níos deacra freisin ardcháilíocht bhíoma a chothabháil de réir mar a mhéadaítear cumhacht agus fuinneamh.
3: Fad Pulse (Aonaid Thipiciúla: fs go ms)
Sainmhínítear fad bíge léasair nó leithead bíge de ghnáth mar an leithead iomlán ag leath uasta (FWHM) de chumhacht optúil léasair in aghaidh ama (Fíor 3). Tá go leor buntáistí ag baint le léasair ultrafast i raon feidhmeanna lena n-áirítear próiseáil ábhar beachta agus léasair leighis. Is sainairíonna iad tréimhsí bíogacha gearra idir ord piceasoicindí (10-12 soicind) go soicindí (10-18 agus níos lú
P(W)
1/Ráta Athrá
Ceannaigh Am(anna) Cuntas Poiblí
Fíor 3: Tá bíoga léasair bíogacha scartha in am ag inbhéartach an ráta athrá
4: Ráta athrá (aonaid tipiciúla: Hz go MHz)
Déanann an ráta athrá nó minicíocht athrá bíge léasair bíog cur síos ar líon na bíoga a astaítear in aghaidh an tsoicind nó an t-eatramh cuisle inbhéartach ama (Fíor 3). Mar a luadh níos luaithe, tá an ráta athrá comhréireach inbhéartach leis an bhfuinneamh cuisle agus comhréireach go díreach leis an meánchumhacht. Cé go mbraitheann an ráta athrá go ginearálta ar mheán gnóthachan léasair, féadann sé athrú i go leor cásanna. Mar thoradh ar rátaí athrá níos airde bíonn amanna scíthe teirmeacha níos giorra ag dromchla an optaic léasair agus ag an bhfócas deiridh, rud a fhágann go mbíonn téamh ábhair níos tapúla.
5: Fad Comhtháthaithe (Aonaid Ghnáthúla: Milliméadar go Méadar)
Tá an léasair comhleanúnach, rud a chiallaíonn go bhfuil sruthanna leictreacha ag amanna nó ag láithreacha éagsúla comhleanúnach. Tá gaol seasta idir luachanna na céime allamuigh. Tá sé seo amhlaidh toisc go dtáirgtear léasair, murab ionann agus an chuid is mó de na foinsí solais eile, trí astú spreagtha. Sainmhíníonn an fad comhleanúnachais fad a fhanann comhleanúnachas ama an tsolais léasair tairiseach ar feadh iomadú an tsolais léasair, gan díghrádú le linn an phróisis.
6: Polarú
Sainmhíníonn polarú treo réimse leictreach an tonn solais, "tá sé ingearach i gcónaí leis an treo iomadaithe. I bhformhór na gcásanna, beidh an solas léasair polaraithe go líneach, rud a chiallaíonn go bhfuil an réimse leictreach astaithe i gcónaí ag pointeáil sa treo céanna. Solas neamhpholach Beidh réimse leictrigh dírithe i go leor treoracha éagsúla.
Paraiméadair bhíoma
Is iad na paraiméadair seo a leanas tréithe cruth agus cáilíocht an léas léasair.
7: Trastomhas Bhíoma (Aonaid Ghnáthúla: mm go cm)
Is sainairíonna é trastomhas bhíoma léasair síneadh cliathánach an bhíoma, nó a mhéid fisiceach ingearach le treo an iomadú. Sainmhínítear é de ghnáth mar an leithead 1/e2, arb é leithead an déine bhíoma suas le 1/e2 (=13.5%). Ag an bpointe 1/e2, titeann déine an réimse leictrigh go 1/e (=37%). Dá mhéad trastomhas an bhíoma, is ea is mó an snáthoptaice agus an córas iomlán chun teascadh bíoma a sheachaint, rud a mhéadaíonn costas. Mar sin féin, méadaíonn laghdú ar thrastomhas léasa an dlús cumhachta/fuinneamh, rud a d’fhéadfadh a bheith díobhálach freisin.
8: Cumhacht nó Dlús Fuinnimh (Aonaid Ghnáthúla: W/cm2 go MWicm2 nó uJ/cm2 go J/cm2)
Baineann trastomhas bíoma le cumhacht/dlús fuinnimh an léas léasair. Dlús fuinnimh, nó an méid cumhachta optúla/fuinneamh in aghaidh an aonaid achair. Dá mhéad trastomhas an léasa, is ea is lú dlús cumhachta/fuinneamh an bhíoma le haghaidh cumhachta nó fuinneamh tairiseach. Is minic a bhíonn ardchumhacht/dlús fuinnimh inmhianaithe ag aschur deiridh an chórais (mar shampla i ngearrthóg nó táthú léasair), ach is minic a bhíonn tiúchain chumhachta/fuinneamh íseal chun tairbhe laistigh den chóras chun damáiste de bharr léasair a chosc. Cuireann sé seo cosc freisin ar na limistéir ardchumhachta/dlúis fuinnimh den léas ón aer a ianú. Ar na cúiseanna seo, i measc nithe eile, is minic a úsáidtear leathaitheoirí léas léasair chun an trastomhas a mhéadú agus mar sin an dlús cumhachta / fuinnimh taobh istigh den chóras léasair a laghdú. Mar sin féin, ní mór a bheith cúramach gan an bhíoma a leathnú ró-iomarca ionas go gcuirfear bac air ó crónna sa chóras, rud a fhágann go gcuirfear amú fuinnimh agus damáiste féideartha.
9: Próifíl Bhíoma
Déanann próifíl bhíoma léasair cur síos ar an déine dáilte thar thrasghearradh an bhíoma. I measc na bpróifílí léasacha coitianta tá bíomaí Gaussacha agus bíomaí barr cothrom, a leanann a bpróifílí léas an fheidhm Gaussach agus an fheidhm bharr-réidh, faoi seach (Fíor 4). Mar sin féin, ní féidir le haon léasair beam go hiomlán Gaussach nó go hiomlán cothrom-barr a tháirgeadh le próifíl bhíoma a thagann go díreach lena fheidhm shainiúil, toisc go bhfuil méid áirithe spotaí te nó luaineachtaí laistigh den léasair i gcónaí. Is minic a dhéantar cur síos ar an difríocht idir próifíl bhíoma iarbhír léasair agus an phróifíl bhíoma idéalach ag méadracht lena n-áirítear fachtóir M2 an léasair
Próifílí Líoma Barr Gáiseach agus cothrom
Fíor 4: Nuair a dhéantar comparáid idir na próifílí bíoma de bhíoma Gaussach agus léas barr cothrom de mheánchumhacht nó de dhéine comhionann, léirítear go bhfuil buaic-déine an léas Gaussach dhá uair níos airde ná an léas barr cothrom
10: Éagsúlacht (aonaid tipiciúla: mrad)
Cé gur minic a mheastar go bhfuil léasacha léasair imbhuailte, bíonn méid áirithe éagsúlachta iontu i gcónaí, rud a chuireann síos ar a mhéid a athraíonn an léas ag achair mhéadaitheacha ó choim bhíoma an léasair de bharr díraonta. I bhfeidhmchláir achair fhada oibre, ar nós córais LiDAR, áit a bhféadfadh rudaí a bheith na céadta méadar ar shiúl ón gcóras léasair, bíonn éagsúlacht ina saincheist thar a bheith tábhachtach. Is minic a shainmhínítear éagsúlacht bhíoma ag leath uillinn an léasair, agus sainmhínítear éagsúlacht bhíoma Gaussach (0):
Is é W tonnfhad an léasair agus is é w{0}} waist léis an léasair
Paraiméadair chórais deiridh
Déanann na paraiméadair deiridh seo cur síos ar fheidhmíocht an chórais léasair ag an aschur
11: Méid spota (aonaid tipiciúla: um)
Déanann méid spot beam léasair dírithe cur síos ar thrastomhas an bhíoma ag fócas an chórais lionsa fócasach. I go leor iarratais ar nós próiseáil ábhair agus máinliacht leighis , is é an sprioc méid an láthair a íoslaghdú. Uasmhéadaíonn sé seo dlús cumhachta agus ceadaíonn sé gnéithe den scoth a chruthú (Fíor 5). Is minic a úsáidtear lionsaí asféaracha in ionad lionsaí sféarúla traidisiúnta chun aberrations sféarúil a laghdú agus méideanna níos lú spotaí fócasacha a tháirgeadh. Ní dhíríonn roinnt cineálacha córais léasair an léasair chuig láthair ar deireadh, agus sa chás sin níl feidhm ag an bparaiméadar seo.
Figiúr 5: Léiríonn turgnaimh micromachining léasair ag Institiúid Teicneolaíochta na hIodáile méadú 10-méadú ar éifeachtúlacht ablation i gcóras druileála léasair nanosecond nuair a laghdaítear méid an láthair ó 220um go 9um ag ráta sreafa seasta
12: Fad oibre (aonaid tipiciúla: um go m)
Is gnách go sainmhínítear fad oibre córais léasair mar an t-achar fisiceach ón eilimint optúil deiridh (lionsa fócasach de ghnáth) go dtí an réad nó an dromchla ar a bhfuil an léasair dírithe. Is iondúil go ndéanann feidhmchláir áirithe, mar léasair leighis, iarracht an t-achar oibre a íoslaghdú, agus is gnách go mbíonn sé mar aidhm ag cinn eile, mar chianbhraiteacht, raon achair oibre a uasmhéadú.
