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激光器測試常見性能參數(shù)介紹

2024-04-18 16:37:36
閱讀:

激光器測試過程中通常會涉及以下性能參數(shù):

 

參數(shù)名稱

指標(biāo)

輸出功率

 

平均功率:測試激光器在一段時(shí)間內(nèi)連續(xù)或重復(fù)脈沖狀態(tài)下輸出的總能量除以時(shí)間,通常以瓦特(W)為單位。

 

 

峰值功率:對于脈沖激光器,測試單個(gè)脈沖達(dá)到的最大功率,單位為瓦特(W)。

 

脈沖特性

 

單脈沖能量:測量單個(gè)激光脈沖所包含的總能量,通常以焦耳(J)或毫焦耳(mJ)表示。

 

 

脈沖寬度:測定激光脈沖的持續(xù)時(shí)間,可以是全寬半高(FWHM)、上升時(shí)間、下降時(shí)間或脈沖持續(xù)的總時(shí)間,通常以飛秒(fs)、皮秒(ps)、納秒(ns)等極短時(shí)間單位計(jì)。

 

 

重復(fù)頻率:評估脈沖激光器每秒內(nèi)發(fā)射脈沖的次數(shù),單位為赫茲(Hz)或千赫茲(kHz)、兆赫茲(MHz)等。

 

波長

 

中心波長:精確測定激光輸出的主波長,通常以納米(nm)為單位。

 

 

帶寬:評估激光光譜的寬度,反映其光譜純度,同樣以納米為單位。

 

 

線寬:有時(shí)用來描述激光光譜的窄度,特別是在相干性和光譜純度至關(guān)重要的應(yīng)用中。

 

光束質(zhì)量

 

光束質(zhì)量因子(M2因子):量化激光束相對于理想高斯光束的聚焦能力,值越接近1,光束質(zhì)量越好。

 

 

光束參數(shù)積(BPP):又稱束腰參數(shù)積,是表征光束發(fā)散角和束腰直徑之間關(guān)系的參數(shù),用于評估光束的擴(kuò)散程度。

 

光斑特性

 

光斑尺寸:測量激光束在特定距離處的直徑(通常是1/e2強(qiáng)度點(diǎn)),包括近場光斑(如出射光斑)和遠(yuǎn)場光斑(如聚焦后的最小光斑)。

 


 

光斑形狀:觀察和分析光斑的均勻性、橢圓度等特征。

 

穩(wěn)定性

 

 

功率穩(wěn)定性:評估激光器輸出功率隨時(shí)間的波動(dòng)情況,通常以百分比或dB為單位表示功率穩(wěn)定度。

 

 

波長穩(wěn)定性:對于需要穩(wěn)定波長的應(yīng)用,監(jiān)測激光器在工作條件下的波長漂移。

 

電學(xué)參數(shù)(針對半導(dǎo)體激光器等)

 

工作電壓:測量激光器正常工作所需的驅(qū)動(dòng)電壓。

 

 

工作電流:記錄激光器在指定工作條件下的驅(qū)動(dòng)電流。

 

 

閾值電流:確定激光器開始產(chǎn)生激光輸出所需的最小電流。

 

安全特性

 

激光等級測定:按照國際或地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)(如IEC 60825系列)確定激光器的分類,確保其符合相應(yīng)的安全使用和標(biāo)識要求。

 

 

 

激光人眼安全測試:評估激光對人眼的潛在危害,包括最大可曝光時(shí)間、安全距離等。

 

 

激光器的測試是一項(xiàng)綜合性的工作,需要專用的激光測量設(shè)備,如功率計(jì)、光譜分析儀、光束質(zhì)量分析儀、顯微成像系統(tǒng)、高速光電探測器等進(jìn)行。

 

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