Përkufizimi i përdorur zakonisht i cilësisë së rrezes përfshin rrezen e pikës së fushës së largët, divergjencën në fushë të largët akëndi, kufiri i difraksionit i shumëfishtë U, Rrhl raport, faktor M2 , pushtet mbi raporti i energjisë së sipërfaqes së synuar ose të lakut, etj.
Cilësia e rrezeve është një parametër i rëndësishëm i lazerit. Dy shprehje të zakonshme të cilësisë së rrezes janëBPP dhe M2 e cila janë nxjerrë bazuar në të njëjtin koncept fizik dhe mund të konvertohen nga njeri tjetri. Cilësia e rrezeve lazer është e rëndësishme sepse është një sasi fizike kryesore për të gjykuar nëse lazeri është i mirë apo jo dhe nëse të mund të kryhet përpunimi i saktë. Për shumë lloje lazerësh me dalje me një modalitet, lazerët me cilësi të lartë zakonisht kanë cilësi shumë të lartë të rrezes, që korrespondon me një rreze shumë të vogëlM2, të tilla si 1.05 ose 1.1. Për më tepër, lazeri mund të ruajë cilësi të mirë të rrezes gjatë gjithë jetës së tij të shërbimit, dheM2 vlera është pothuajse e pandryshuar. Për përpunimin me saktësi lazer, cilësi të lartërreze është më e favorshme për formësimin, në mënyrë që të kryhet përpunimi me lazer me majë të sheshtë pa dëmtuar nënshtresën dhe pa efekt termik. Në praktikë,M2 përdoret më së shumti për laserët e ngurtë dhe të gaztë, ndërsa BPP përdoret më së shumti për lazerët me fibra kur etiketohen specifikimet e lazerëve.
Cilësia e rrezeve lazer zakonisht shprehet me dy parametra: BPP dhe M². M²shpesh shkruhet si M2. Figura e mëposhtme tregon shpërndarjen gjatësore të traut Gaussian, kuW është rrezja e belit të rrezes dhe θ është gjysma e divergjencës në fushë të largët akënd.
Konvertimi i BPP dhe M2
BPP (Produkti i parametrit të rrezes) përkufizohet si rrezja e belit W shumëzuar me divergjenca e largët gjysmë akënd θ:
BPP = W × θ
Të divergjenca e largët gjysmë akënd θ i rrezes Gaussian është:
θ0 = λ / πW0
M2 është raporti i produktit të parametrit të rrezes me produktin e parametrit të rrezes së rrezes Gaussian të modalitetit themelor:
M2 =(W×θ)/(W0×θ0)= BPP /(λ / π)
Nuk është e vështirë të gjesh nga formula e mësipërme se BPP është i pavarur nga gjatësia valore, ndërsa M² gjithashtu nuk lidhet me gjatësinë e valës së lazerit. Ato lidhen kryesisht me dizajnin e zgavrës dhe saktësinë e montimit të lazerit.
Vlera e M² është pafundësisht afër 1, duke treguar raportin midis të dhënave reale dhe të dhënave ideale. Kur të dhënat reale janë më afër të dhënave ideale, cilësia e rrezes është më e mirë, domethënë kurM² është më afër 1, këndi përkatës i divergjencës është më i vogël dhe cilësia e rrezes është më e mirë.
Matja të BPP dhe M2
Analizatori i cilësisë së rrezes mund të përdoret për të matur cilësinë e rrezes. Cilësia e rrezes gjithashtu mund të matet duke përdorur analizues të dritës me funksionim kompleks. Të dhënat mblidhen nga vende të ndryshme të seksionit kryq lazer dhe më pas sintetizohen nga një program i integruar për të prodhuarM2. M2 nuk mund të matet nëse ka keqfunksionim ose gabim në matje në procesin e kampionimit. Për matjet e fuqisë së lartë, nevojitet një sistem i sofistikuar dobësimi për të mbajtur fuqinë e lazerit brenda një diapazoni të matshëm dhe për të shmangur çdo dëmtim të sipërfaqes së zbulimit të instrumentit.
Bërthama e fibrës optike dhe hapja numerike mund të vlerësohen sipas figurës së mësipërme. Për lazerët me fibra, rrezja e belit ω0= diametri i bërthamës së fibrës /2 = R, θ = mëkatα =α= NA (hapja numerike e fibrës).
Përmbledhje e BPP, M2, dhe Beam Quality
Sa më i vogël BPP, aq më mirë cilësia e rrezeve lazer.
Për 1.08µm lazer me fibra, M2 = 1, BPP = λ / π = 0,344 mm Zotiad
Për 10.6µm CO2 lazer, mënyra e vetme themelore M2 = 1, BPP = 3.38 mm Zotiad
Duke supozuar se këndet e divergjencës së dy të vetme themelore modaliteti lazer (ose me shumë mënyra lazer me të njëjtat M2) janë të njëjta pas fokusimit, diametri fokal i CO2 lazeri është 10 herë më i madh se lazeri me fibra.
Më afër M2 është me 1, aq më e mirë është cilësia e rrezeve lazer.
Kur rrezja lazer është në GShpërndarja aussian ose afër shpërndarjes Gaussian, aq më afër M2 është me 1, sa më afër të jetë lazeri aktual me lazerin ideal Gaussian, aq më i mirë është cilësia e rrezes.
Koha e postimit: Shtator-02-2021