Våglängd, kraft och energi, repetitionshastighet, koherenslängd, etc., laserterminologi.

Våglängd (vanliga enheter: nm till µm):

Våglängden för en laser beskriver den spatiala frekvensen för den emitterade ljusvågen. Den optimala våglängden för ett specifikt användningsfall beror mycket på applikationen. Under materialbearbetning kommer olika material att ha unika våglängdsabsorptionsegenskaper, vilket resulterar i olika interaktioner med materialen. Likaså kan atmosfärisk absorption och interferens påverka vissa våglängder annorlunda vid fjärranalys, och i medicinska laserapplikationer kommer olika hudfärger att absorbera vissa våglängder på olika sätt. Lasrar med kortare våglängd och laseroptik har fördelar när det gäller att skapa små, exakta funktioner som genererar minimal perifer uppvärmning på grund av mindre fokuserade punkter. Men de är i allmänhet dyrare och mer känsliga för skador än lasrar med längre våglängder.

Effekt och energi (vanliga enheter: W eller J):

Lasereffekten mäts i watt (W), som används för att beskriva den optiska uteffekten av en laser med kontinuerlig våg (CW) eller medeleffekten för en pulsad laser. Dessutom är kännetecknet för pulsad laser att dess pulsenergi är direkt proportionell mot medeleffekten och omvänt proportionell mot pulsrepetitionshastigheten. Enheten för energi är Joule (J).

Pulsenergi = genomsnittlig effektrepetitionsfrekvens Pulsenergi = genomsnittlig effektrepetitionsfrekvens.

Lasrar med högre effekt och energi är generellt sett dyrare och producerar mer spillvärme. När kraften och energin ökar blir det allt svårare att upprätthålla hög strålkvalitet.

Pulslängd (vanliga enheter: fs till ms):

Laserpulslängd eller (dvs: pulsbredd) definieras generellt som den tid det tar för lasern att nå halva sin maximala optiska effekt (FWHM). Ultrasnabba lasrar kännetecknas av korta pulslängder, allt från pikosekunder (10-12 sekunder) till attosekunder (10-18 sekunder).

Upprepningshastighet (vanliga enheter: Hz till MHz):

Upprepningshastigheten för en pulsad laser, eller pulsupprepningsfrekvens, beskriver antalet pulser som emitteras per sekund, vilket är det reciproka av det sekventiella pulsavståndet. Som nämnts tidigare är upprepningshastigheten omvänt proportionell mot pulsenergin och direkt proportionell mot medeleffekten. Även om upprepningshastigheten vanligtvis beror på laserförstärkningsmediet, kan upprepningshastigheten i många fall variera. Ju högre upprepningshastighet, desto kortare är den termiska avslappningstiden vid ytan av laseroptiken och den slutliga fokuserade punkten, vilket gör att materialet värms upp snabbare.

Koherenslängd (vanliga enheter: mm till cm):

Lasrar är koherenta, vilket innebär att det finns ett fast förhållande mellan fasvärdena för det elektriska fältet vid olika tidpunkter eller platser. Detta beror på att laserljus produceras av stimulerad emission, till skillnad från de flesta andra typer av ljuskällor. Koherensen försvagas gradvis under fortplantningen, och koherenslängden hos en laser definierar det avstånd över vilket dess tidsmässiga koherens bibehåller en viss kvalitet.

Polarisering:

Polarisering definierar riktningen för det elektriska fältet för en ljusvåg, som alltid är vinkelrät mot utbredningsriktningen. I de flesta fall är laserljus linjärt polariserat, vilket innebär att det utsända elektriska fältet alltid pekar i samma riktning. Opolariserat ljus producerar elektriska fält som pekar i många olika riktningar. Graden av polarisation uttrycks vanligtvis som förhållandet mellan den optiska styrkan för två ortogonala polarisationstillstånd, såsom 100:1 eller 500:1.

Balkdiameter (vanliga enheter: mm till cm):

Stråldiametern för en laser representerar strålens laterala förlängning, eller den fysiska storleken vinkelrät mot utbredningsriktningen. Den definieras vanligtvis vid 1/e2 bredd, det vill säga den punkt där strålintensiteten når 1/e2 (≈ 13,5%) av sitt maximala värde. Vid 1/e2-punkten sjunker den elektriska fältstyrkan till 1/e (≈ 37%) av dess maximala värde. Ju större stråldiametern är, desto större optik och det övergripande systemet krävs för att undvika strålklippning, vilket resulterar i ökade kostnader. En minskning av strålens diameter ökar dock effekt-/energitätheten, vilket också kan ha skadliga effekter.

Effekt eller energitäthet (vanliga enheter: W/cm2 till MW/cm2 eller µJ/cm2 till J/cm2):

Stråldiametern är relaterad till laserstrålens effekt/energitäthet (det vill säga den optiska effekten/energin per ytenhet). När strålens effekt eller energi är konstant, desto större stråldiameter, desto mindre effekt/energitäthet. Lasrar med hög effekt/energitäthet är vanligtvis den idealiska sluteffekten av systemet (som vid laserskärning eller lasersvetsning), men låg. Laserns effekt/energitäthet är ofta fördelaktigt inom systemet, vilket förhindrar laserinducerad skada. Detta förhindrar också strålens områden med hög effekt/hög energitäthet från att jonisera luften. Av dessa skäl används ofta strålexpanderare för att öka diametern, vilket minskar effekt-/energitätheten inuti lasersystemet. Försiktighet måste dock iakttas så att strålen inte expanderar så mycket att den fastnar i systemets öppning, vilket leder till slöseri med energi och eventuell skada.