Орчин үеийн лазерын хэрэглээнд цацрагийн чанар нь лазерын нийт гүйцэтгэлийг үнэлэх хамгийн чухал үзүүлэлтүүдийн нэг болсон.'Үйлдвэрлэлд микрон түвшний нарийвчлалтай зүсэлт эсвэл лазерын хүрээнд алсын зайн илрүүлэлтийг ашигладаг тул цацрагийн чанар нь хэрэглээний амжилт эсвэл бүтэлгүйтлийг ихэвчлэн тодорхойлдог.
Тэгэхээр, цацрагийн чанар гэж яг юу вэ? Энэ нь лазерын гүйцэтгэлд хэрхэн нөлөөлдөг вэ? Мөн тодорхой хэрэглээний хэрэгцээнд тохирсон зөв цацрагийн чанарыг хэрхэн сонгох вэ?
1. Цацрагийн чанар гэж юу вэ?
Энгийнээр хэлбэл, цацрагийн чанар нь лазер туяаны орон зайн тархалтын шинж чанарыг хэлнэ. Энэ нь цацраг хэр сайн фокуслаж чадах, түүний ялгарах зан төлөв, энерги нь хэр жигд тархсан болохыг тодорхойлдог.
Хамгийн тохиромжтой тохиолдолд лазер туяа нь төгс Гауссын туяатай төстэй бөгөөд хамгийн бага дивергенцийн өнцөг болон хамгийн сайн фокуслах гүйцэтгэлтэй байдаг. Гэсэн хэдий ч эх үүсвэрийн бүтэц, материалын шинж чанар, дулааны нөлөө зэрэг хүчин зүйлсээс шалтгаалан бодит ертөнцийн лазер туяа нь тархалт, гажуудал эсвэл олон горимын хөндлөнгийн оролцоонд өртдөг.—улмаар цацрагийн чанарыг бууруулдаг.
2. Түгээмэл цацрагийн чанарын үзүүлэлтүүд
①M² Хүчин зүйл (цацрагийн тархалтын хүчин зүйл)
М² утга нь цацрагийн чанарыг үнэлэхэд ашигладаг үндсэн параметр юм.
M² = 1 нь төгс Гауссын цацрагийг заана.
M² > 1 гэдэг нь цацрагийн чанар муудаж, фокуслах чадвар муудаж байгааг илтгэнэ.
Аж үйлдвэрийн хэрэглээнд М² 1.5-аас доош утга нь ерөнхийдөө шаардлагатай байдаг бол шинжлэх ухааны зэрэглэлийн лазерууд нь M-д чиглэдэг.² аль болох 1-тэй ойролцоо утгууд.
2Цацрагийн ялгаа
Цацрагийн ялгаа нь лазер туяа хол зайд тархах үед хэр их тэлэхийг тодорхойлдог.
Жижиг ялгааны өнцөг нь илүү төвлөрсөн цацраг, жижиг фокусын цэгүүд, хол зайд илүү нарийвчлалтай гэсэн үг юм.
③Цацрагийн профайл ба эрчим хүчний тархалт
Өндөр чанартай дам нуруу нь өндөр эрчимтэй төвтэй тэгш хэмтэй, жигд дам нурууны профайлтай байх ёстой. Энэ нь зүсэх, тэмдэглэх болон бусад хэрэглээнд зориулж тодорхой бөгөөд хянах боломжтой энергийн гаралтыг баталгаажуулдаг.
3. Цацрагийн чанар нь бодит хэрэглээнд хэрхэн нөлөөлдөг вэ?
①Нарийвчлалтай боловсруулалт (Зүсэх/Гагнах/Тэмдэглэгээ хийх):
Цацрагийн чанар нь фокусын цэгийн хэмжээ болон энергийн нягтралыг тодорхойлж, боловсруулалтын нарийвчлал болон үр ашигт нөлөөлдөг.
2Эмнэлгийн лазерууд:
Цацрагийн чанар нь эд эсэд энерги хэр нарийвчлалтай хүргэгдэж, дулааны тархалтыг хэр сайн хянаж байгаад нөлөөлдөг.
③Лазерын хүрээ / LIDAR:
Цацрагийн чанар нь илрүүлэх хүрээ болон орон зайн нягтралд шууд нөлөөлдөг.
④Оптик харилцаа холбоо:
Цацрагийн чанар нь дохионы горимын цэвэр байдал болон зурвасын өргөн багтаамжид нөлөөлдөг.
⑤Шинжлэх ухааны судалгаа:
Цацрагийн чанар нь хөндлөнгийн оролцоо эсвэл шугаман бус оптик туршилтуудад уялдаа холбоо, тогтвортой байдлыг хангадаг.
4. Цацрагийн чанарт нөлөөлөх гол хүчин зүйлс
①Лазер бүтцийн зураг төсөл:
Нэг горимт лазерууд нь ихэвчлэн олон горимт лазеруудаас илүү сайн цацрагийн чанарыг санал болгодог.
2Gain Medium & Resonator Design:
Эдгээр нь горимын тархалт болон цацрагийн тогтвортой байдалд нөлөөлдөг.
③Дулааны нөлөөллийн менежмент:
Дулаан тархалт муу байх нь дулааны линзжилт болон цацрагийн гажуудалд хүргэж болзошгүй.
④Насосны жигд байдал ба долгион хөтлөгчийн бүтэц:
Жигд бус шахалт эсвэл бүтцийн согог нь дам нурууны хэлбэрийг доройтуулж болзошгүй.
5. Цацрагийн чанарыг хэрхэн сайжруулах вэ
①Төхөөрөмжийн архитектурыг оновчтой болгох:
Нэг горимт долгион хөтлүүр болон тэгш хэмт резонаторын загварыг ашиглана уу.
2Дулааны менежмент:
Дулааны нөлөөгөөр цацрагийн гажуудлыг багасгахын тулд үр ашигтай дулаан шингээгч эсвэл идэвхтэй хөргөлтийг нэгтгэх.
③Цацраг хэлбэрийн оптик:
Коллиматор, орон зайн шүүлтүүр эсвэл горим хувиргагчийг ашиглана уу.
④Дижитал хяналт ба санал хүсэлт:
Динамик залруулга хийхийн тулд бодит цагийн долгионы фронт илрүүлэлт болон дасан зохицох оптикийг ашиглана уу.
6. Дүгнэлт
Цацрагийн чанар нь зөвхөн физик үзүүлэлтээс илүү юм—it'с нь"нарийн код"лазерын'-ийн гүйцэтгэл.
Бодит ертөнцөд өндөр цацрагийн чанар нь лазер системийн үр ашиг, нарийвчлал, найдвартай байдлыг мэдэгдэхүйц сайжруулж чаддаг. Өндөр гүйцэтгэл, тогтвортой байдлыг эрэлхийлж буй хэрэглэгчдийн хувьд лазер сонгохдоо цацрагийн чанар нь гол анхаарах зүйл байх ёстой.
Лазер технологи хөгжихийн хэрээр жижиг төхөөрөмжүүдэд цацрагийн хяналт сайжирч, чадлын нягтрал өндөр болно гэж бид найдаж болно.—дэвшилтэт үйлдвэрлэл, нарийн анагаах ухаан, сансар судлал болон бусад салбарт шинэ боломжуудыг нээх.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 7-р сарын 22