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激光與激光打標(biāo)的基礎(chǔ)知識(shí):激光的特性是什么
閱讀:410 發(fā)布時(shí)間:2022-10-301)光束方向性指標(biāo)發(fā)散角θ
激光光束發(fā)散角θ是權(quán)衡光束從其中心向外發(fā)散水平的指標(biāo),如圖1-13所示。通常把發(fā)散角的大小作為光束方向性的定量指標(biāo)。
1)光束單色性指標(biāo)——譜線(xiàn)寬度
光束的顏色由光的波長(zhǎng)(或頻率)決議,單一波長(zhǎng)(或頻率)的光稱(chēng)為單色光,發(fā)射單色光的光源稱(chēng)為單色光源,如氪燈、氨燈、氖燈、氫燈等。
真正意義上的單色光源是不存在的,它們的波長(zhǎng)(或頻率)總會(huì)有一定的散布范圍,如氖燈紅光的單色性很好,譜線(xiàn)寬度范圍仍有0.00001nm。
波長(zhǎng)(或頻率)的變動(dòng)范圍稱(chēng)為譜線(xiàn)寬度,用表示,如圖1-14所示。通常把光源的譜線(xiàn)寬度作為光束單色性的定量指標(biāo),譜線(xiàn)寬度越小,光源的單色性越好。
普通光源單色性好的是氪燈,其發(fā)射波長(zhǎng)為605.8nm,譜線(xiàn)寬度為4.7*1(104nm。波長(zhǎng)為632.8nm的氦氖激光器產(chǎn)生的激光譜線(xiàn)寬度小于108nm,其單色性比氪燈的好105
倍。
由此可見(jiàn),激光束的單色性遠(yuǎn)遠(yuǎn)*一種單色光源。
1)光束相干性指標(biāo)——相干長(zhǎng)度L
兩束頻率相同、振動(dòng)方向相同、有恒定相位差的光稱(chēng)為相干光。
光的相干性能夠用相干長(zhǎng)度L來(lái)表示,相干長(zhǎng)度L與光的譜線(xiàn)寬度有關(guān),譜線(xiàn)寬度△越小,相干長(zhǎng)度L越長(zhǎng)。
2)激光光束的相干長(zhǎng)度
普通單色光源如氖燈、納光燈等的譜線(xiàn)寬度在10-3?10-2nm范圍,相干長(zhǎng)度在1mm到幾十厘米的范圍。氦氖激光器的譜線(xiàn)寬度小于108nm,其相干長(zhǎng)度可達(dá)幾十千米。
由此可見(jiàn),激光光束的相干性也遠(yuǎn)遠(yuǎn)*一種單色光源。
1)光束亮度指標(biāo)——光功率密度
光束亮度是光源在單位面積上向某一方向的單位平面角內(nèi)發(fā)射的功率,簡(jiǎn)述為光功率/光斑面積,單位為W/cm2。由此看出,光束亮度實(shí)踐上是光功率密度的另外一種表述方式。
激光光束總的輸出功率固然不大,但由于光束發(fā)散角小,其亮度也高。例如,發(fā)散角從180°減少到0.18°,亮度就能夠進(jìn)步100萬(wàn)倍,如圖1-15所示。
脈沖激光器的功率分為均勻功率密度和峰值功率密度。
均勻功率密度=均勻功率(功率計(jì)測(cè)得的功率)/光斑面積峰值功率密度=均勻功率X單位時(shí)間/反復(fù)頻率/脈寬/光斑面積
4)經(jīng)過(guò)調(diào)Q技術(shù)緊縮脈寬
有結(jié)果顯現(xiàn),脈沖激光器的光譜亮度能夠比白熾燈的亮度大2*1020倍。