Dalam aplikasi laser moden, kualiti pancaran telah menjadi salah satu metrik yang paling penting untuk menilai prestasi keseluruhan laser. sama ada ia's pemotongan ketepatan tahap mikron dalam pembuatan atau pengesanan jarak jauh dalam julat laser, kualiti pancaran sering menentukan kejayaan atau kegagalan aplikasi.
Jadi, apakah sebenarnya kualiti rasuk? Bagaimanakah ia menjejaskan prestasi laser? Dan bagaimanakah seseorang boleh memilih kualiti pancaran yang betul untuk memadankan keperluan aplikasi tertentu?
1. Apakah Kualiti Rasuk?
Ringkasnya, kualiti pancaran merujuk kepada ciri penyebaran spatial bagi pancaran laser. Ia menerangkan sejauh mana rasuk boleh memfokus, gelagat perbezaannya, dan cara seragam tenaganya diagihkan.
Dalam kes yang ideal, pancaran laser menyerupai pancaran Gaussian yang sempurna, menampilkan sudut perbezaan terkecil dan prestasi pemfokusan terbaik. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh faktor seperti struktur sumber, sifat bahan dan kesan terma, pancaran laser dunia sebenar sering mengalami penyebaran, herotan atau gangguan pelbagai mod.—dengan itu mengurangkan kualiti rasuk.
2. Penunjuk Kualiti Pancaran Biasa
①M² Faktor (Faktor Pembiakan Rasuk)
M² nilai ialah parameter utama yang digunakan untuk menilai kualiti rasuk.
M² = 1 menunjukkan rasuk Gaussian yang sempurna.
M² > 1 bermakna kualiti pancaran merosot, dan keupayaan memfokus menjadi lebih teruk.
Dalam aplikasi perindustrian, M² nilai di bawah 1.5 biasanya diperlukan, manakala laser gred saintifik bertujuan untuk M² nilai sedekat mungkin dengan 1.
②Beam Divergence
Beam divergence menerangkan sejauh mana pancaran laser mengembang semasa ia merambat pada jarak yang jauh.
Sudut perbezaan yang lebih kecil bermakna rasuk yang lebih pekat, titik fokus yang lebih kecil dan ketepatan yang lebih tinggi pada jarak yang lebih jauh.
③Profil Rasuk dan Taburan Tenaga
Rasuk berkualiti tinggi harus mempunyai profil rasuk seragam yang simetri dengan pusat intensiti tinggi. Ini memastikan output tenaga yang jelas dan terkawal untuk pemotongan, penandaan dan aplikasi lain.
3. Bagaimana Kualiti Pancaran Mempengaruhi Aplikasi Dunia Sebenar
①Pemprosesan Ketepatan (Pemotongan/Kimpalan/Penandaan):
Kualiti pancaran menentukan saiz titik fokus dan ketumpatan tenaga, memberi kesan kepada ketepatan dan kecekapan pemesinan.
②Laser Perubatan:
Kualiti pancaran mempengaruhi ketepatan tenaga dihantar ke tisu dan sejauh mana resapan terma dikawal.
③Rangkaian Laser / LIDAR:
Kualiti pancaran secara langsung mempengaruhi julat pengesanan dan resolusi spatial.
④Komunikasi Optik:
Kualiti pancaran mempengaruhi ketulenan mod isyarat dan kapasiti lebar jalur.
⑤Penyelidikan Saintifik:
Kualiti pancaran memastikan koheren dan kestabilan dalam gangguan atau eksperimen optik tak linear.
4. Faktor Utama Yang Mempengaruhi Kualiti Pancaran
①Reka Bentuk Struktur Laser:
Laser mod tunggal biasanya menawarkan kualiti pancaran yang lebih baik daripada laser berbilang mod.
②Dapatkan Reka Bentuk Sederhana & Resonator:
Ini mempengaruhi pengedaran mod dan kestabilan pancaran.
③Pengurusan Kesan Terma:
Pelesapan haba yang lemah boleh menyebabkan kanta haba dan herotan rasuk.
④Keseragaman Pam & Struktur Pandu Gelombang:
Pengepaman yang tidak rata atau kecacatan struktur boleh menyebabkan degradasi bentuk rasuk.
5. Bagaimana untuk Meningkatkan Kualiti Pancaran
①Optimumkan Seni Bina Peranti:
Gunakan pandu gelombang mod tunggal dan reka bentuk resonator simetri.
②Pengurusan Terma:
Sepadukan sink haba yang cekap atau penyejukan aktif untuk mengurangkan herotan rasuk akibat haba.
③Optik Pembentuk Rasuk:
Gunakan kolimator, penapis spatial atau penukar mod.
④Kawalan & Maklum Balas Digital:
Gunakan pengesanan muka gelombang masa nyata dan optik penyesuaian untuk mencapai pembetulan dinamik.
6. Kesimpulan
Kualiti pancaran lebih daripada sekadar parameter fizikal—it's yang“kod ketepatan”daripada laser's prestasi.
Dalam aplikasi dunia sebenar, kualiti pancaran tinggi boleh meningkatkan kecekapan, ketepatan dan kebolehpercayaan sistem laser dengan ketara. Bagi pengguna yang mencari prestasi tinggi dan konsisten, kualiti pancaran harus menjadi pertimbangan utama apabila memilih laser.
Memandangkan teknologi laser terus berkembang, kita boleh menjangkakan kawalan pancaran yang lebih baik dalam peranti yang lebih kecil dan kepadatan kuasa yang lebih tinggi—membuka jalan untuk kemungkinan baharu dalam pembuatan termaju, perubatan ketepatan, aeroangkasa dan seterusnya.
Masa siaran: Jul-22-2025