लेज़र प्रणाली के महत्वपूर्ण प्रदर्शन लक्षण वर्णन पैरामीटर

1. तरंगदैर्ध्य (इकाई: nm से μm)

लेजर तरंगदैर्ध्यलेज़र द्वारा वहन की जाने वाली विद्युत चुम्बकीय तरंग की तरंगदैर्ध्य को दर्शाता है। अन्य प्रकार के प्रकाश की तुलना में, इसकी एक महत्वपूर्ण विशेषतालेज़रइसका मुख्य लाभ यह है कि यह एकवर्णी है, जिसका अर्थ है कि इसकी तरंगदैर्घ्य बहुत शुद्ध है और इसकी केवल एक ही सुपरिभाषित आवृत्ति है।

लेज़र की विभिन्न तरंगदैर्ध्य के बीच अंतर:

लाल लेजर की तरंग दैर्ध्य आम तौर पर 630nm-680nm के बीच होती है, और उत्सर्जित प्रकाश लाल होता है, और यह सबसे आम लेजर भी है (मुख्य रूप से चिकित्सा खिला प्रकाश, आदि के क्षेत्र में उपयोग किया जाता है);

हरे रंग की लेजर की तरंगदैर्ध्य आम तौर पर लगभग 532nm होती है, (मुख्य रूप से लेजर रेंजिंग आदि के क्षेत्र में उपयोग की जाती है);

नीली लेजर तरंगदैर्ध्य आम तौर पर 400nm-500nm के बीच होती है (मुख्य रूप से लेजर सर्जरी के लिए उपयोग की जाती है);

350nm-400nm के बीच यूवी लेजर (मुख्य रूप से बायोमेडिसिन में उपयोग किया जाता है);

इन्फ्रारेड लेज़र सबसे खास है। तरंगदैर्ध्य परास और अनुप्रयोग क्षेत्र के अनुसार, इन्फ्रारेड लेज़र तरंगदैर्ध्य आमतौर पर 700nm-1mm की सीमा में स्थित होता है। इन्फ्रारेड बैंड को आगे तीन उप-बैंडों में विभाजित किया जा सकता है: निकट अवरक्त (NIR), मध्य अवरक्त (MIR) और दूर अवरक्त (FIR)। निकट अवरक्त तरंगदैर्ध्य परास लगभग 750nm-1400nm है, जिसका व्यापक रूप से ऑप्टिकल फाइबर संचार, बायोमेडिकल इमेजिंग और इन्फ्रारेड नाइट विज़न उपकरणों में उपयोग किया जाता है।

2. शक्ति और ऊर्जा (इकाई: W या J)

लेज़र शक्तिएक सतत तरंग (CW) लेज़र के प्रकाशिक शक्ति उत्पादन या एक स्पंदित लेज़र की औसत शक्ति का वर्णन करने के लिए उपयोग किया जाता है। इसके अतिरिक्त, स्पंदित लेज़रों की विशेषता यह है कि उनकी स्पंद ऊर्जा औसत शक्ति के समानुपाती और स्पंद की पुनरावृत्ति दर के व्युत्क्रमानुपाती होती है, और उच्च शक्ति और ऊर्जा वाले लेज़र आमतौर पर अधिक अपशिष्ट ऊष्मा उत्पन्न करते हैं।

अधिकांश लेज़र किरणों में गॉसियन किरण प्रोफ़ाइल होती है, इसलिए विकिरण और फ्लक्स दोनों लेज़र के प्रकाशीय अक्ष पर सबसे अधिक होते हैं और प्रकाशीय अक्ष से विचलन बढ़ने पर घटते हैं। अन्य लेज़रों में चपटी-शीर्ष वाली किरण प्रोफ़ाइल होती है, जो गॉसियन किरणों के विपरीत, लेज़र किरण के अनुप्रस्थ काट में एक स्थिर विकिरण प्रोफ़ाइल और तीव्रता में तेज़ी से कमी लाती है। इसलिए, चपटी-शीर्ष वाली लेज़रों में चरम विकिरण नहीं होता। गॉसियन किरण की चरम शक्ति समान औसत शक्ति वाली चपटी-शीर्ष वाली किरण की शक्ति से दोगुनी होती है।

3. पल्स अवधि (इकाई: fs से ms)

लेजर पल्स अवधि (अर्थात पल्स चौड़ाई) वह समय है जो लेजर को अधिकतम ऑप्टिकल शक्ति (एफडब्ल्यूएचएम) के आधे तक पहुंचने में लगता है।

 

4. पुनरावृत्ति दर (इकाई: हर्ट्ज से मेगाहर्ट्ज)

पुनरावृत्ति दरस्पंदित लेजर(अर्थात् स्पंद पुनरावृत्ति दर) प्रति सेकंड उत्सर्जित स्पंदों की संख्या, अर्थात् समय अनुक्रम स्पंद अंतराल का व्युत्क्रम, दर्शाती है। पुनरावृत्ति दर स्पंद ऊर्जा के व्युत्क्रमानुपाती और औसत शक्ति के समानुपाती होती है। यद्यपि पुनरावृत्ति दर आमतौर पर लेज़र लाभ माध्यम पर निर्भर करती है, फिर भी कई मामलों में, पुनरावृत्ति दर को बदला जा सकता है। उच्च पुनरावृत्ति दर के परिणामस्वरूप लेज़र ऑप्टिकल तत्व की सतह और अंतिम फ़ोकस के लिए कम तापीय विश्राम समय होता है, जिसके परिणामस्वरूप पदार्थ तेज़ी से गर्म होता है।

5. विचलन (विशिष्ट इकाई: mrad)

हालाँकि लेज़र किरणों को आमतौर पर समांतर माना जाता है, लेकिन उनमें हमेशा एक निश्चित मात्रा में विचलन होता है, जो यह दर्शाता है कि विवर्तन के कारण लेज़र किरण की कमर से बढ़ती दूरी पर किरण किस हद तक अपसरण करती है। लंबी कार्य दूरी वाले अनुप्रयोगों में, जैसे कि LiDAR प्रणालियाँ, जहाँ वस्तुएँ लेज़र प्रणाली से सैकड़ों मीटर दूर हो सकती हैं, विचलन एक विशेष रूप से महत्वपूर्ण समस्या बन जाता है।

6. स्पॉट आकार (इकाई: μm)

फ़ोकस किए गए लेज़र बीम का स्पॉट साइज़, फ़ोकस करने वाले लेंस सिस्टम के फ़ोकल पॉइंट पर बीम के व्यास को दर्शाता है। कई अनुप्रयोगों में, जैसे कि सामग्री प्रसंस्करण और चिकित्सा शल्य चिकित्सा, लक्ष्य स्पॉट साइज़ को न्यूनतम करना होता है। इससे पावर घनत्व अधिकतम होता है और विशेष रूप से सूक्ष्म-कणीय आकृतियाँ बनाने में मदद मिलती है। गोलाकार विपथन को कम करने और छोटे फ़ोकल स्पॉट साइज़ का निर्माण करने के लिए पारंपरिक गोलाकार लेंस के बजाय अक्सर एस्फेरिकल लेंस का उपयोग किया जाता है।

7. कार्य दूरी (इकाई: μm से m)

किसी लेज़र प्रणाली की संचालन दूरी को आमतौर पर अंतिम प्रकाशीय तत्व (आमतौर पर एक फ़ोकसिंग लेंस) से उस वस्तु या सतह तक की भौतिक दूरी के रूप में परिभाषित किया जाता है जिस पर लेज़र फ़ोकस करता है। कुछ अनुप्रयोग, जैसे चिकित्सा लेज़र, आमतौर पर संचालन दूरी को न्यूनतम करने का प्रयास करते हैं, जबकि अन्य, जैसे सुदूर संवेदन, आमतौर पर अपनी संचालन दूरी सीमा को अधिकतम करने का लक्ष्य रखते हैं।