Beam-kalitatearen definizio arruntak eremu urruneko spot erradioa, eremu urruneko dibergentzia barne hartzen ditu angle, difrakzio muga anitza U, Strehl ratio, faktore M2 , piztu xede-azalera edo begizta energia-erlazioa, etab.
Izpiaren kalitatea laserren parametro garrantzitsu bat da. Beam-kalitatearen ohiko bi adierazpen hauek diraBPP eta M2 zeina kontzeptu fisiko berean oinarritzen dira eta bihur daitezke elkarrengandik. Laser izpiaren kalitatea garrantzitsua da, laserra ona den ala ez eta ala ez epaitzeko funtsezko kantitate fisikoa delako du zehaztasun prozesatzea egin daiteke. Modu bakarreko irteerako laser mota askotarako, kalitate handiko laserek normalean oso kalitate handia dute izpi-kalitatea, oso txiki bati dagokiona.M2, hala nola 1.05 edo 1.1. Gainera, laserrak izpien kalitate ona mantendu dezake bere bizitza osoan zehar, etaM2 balioa ia aldatu gabe dago. Laser doitasuneko mekanizaziorako, kalitate handikoahabea konformatzeko aproposagoa da, goiko laua laser mekanizazioa substratua kaltetu gabe eta efektu termikorik gabe egiteko. Praktikan,M2 gehienbat solido eta gas laserretarako erabiltzen da, berriz BPP gehienbat zuntz laserretarako erabiltzen da laserren zehaztapenak etiketatzean.
Laser izpiaren kalitatea normalean bi parametrorekin adierazten da: BPP eta M². M²honela idatzi ohi da M2. Hurrengo irudian Gauss-en habearen luzetarako banaketa erakusten da, nonW habearen gerriaren erradioa da eta θ eremu urruneko dibergentzia erdia da angle.
BPP bihurtzea eta M2
BPP (Beam Parametro Produktua) gerriaren erradio gisa definitzen da W biderkatu eremu urruneko dibergentzia erdia angle θ:
BPP = W × θ
The eremu urruneko dibergentzia erdia angle θ Gaussaren habea hau da:
θ0 = λ / πW0
M2 habe-parametroaren produktuaren eta habe-parametroaren produktuaren arteko erlazioa da Gauss-eko habearen oinarrizko moduko habe-parametroaren arteko erlazioa:
M2 =(W×θ)/(W0×θ0)= BPP /(λ / π)
Ez da zaila goiko formulatik hori aurkitzea BPP uhin-luzeraren independentea da, berriz M² ere ez dago laser uhin-luzerarekin erlazionatuta. Batez ere laserraren barrunbeen diseinuarekin eta muntaketa-zehaztasunarekin lotuta daude.
-ren balioa M² 1etik infinituki hurbil dago, datu errealaren eta datu idealaren arteko erlazioa adierazten duena. Datu errealak datu idealetatik hurbilago daudenean, habearen kalitatea hobea da, hau da, noizM² 1etik gertuago dago, dagokion dibergentzia-angelua txikiagoa da eta habearen kalitatea hobea da.
Neurketa BPP eta M2
Beam-kalitatearen analizatzailea habe-kalitatea neurtzeko erabil daiteke. Izpiaren kalitatea ere neur daiteke funtzionamendu konplexua duen argi-analisia erabiliz. Datuak laser-ebakiaren kokapen desberdinetatik biltzen dira eta, ondoren, programa integratu baten bidez sintetizatzen dira ekoizteko.M2. M2 ezin da neurtu laginketa-prozesuan funtzionamendu okerra edo neurketa-akatsa badago. Potentzia handiko neurketak egiteko, atenuazio-sistema sofistikatua behar da laser-potentzia neur daitekeen tartean mantentzeko eta tresnaren detektatzeko gainazalean kalteak saihesteko.
Zuntz optikoaren nukleoa eta zenbakizko irekiera goiko irudiaren arabera kalkula daitezke. Zuntz laserretarako, gerriaren erradioa ω0= zuntz-nukleoaren diametroa /2 = R, θ = bekatuaα =α= NA (zuntzaren zenbakizko irekidura).
BPPren laburpena, M2, eta Beam Qualitatea
Zenbat eta BPP txikiagoa, orduan eta hobeto laser izpiaren kalitatea.
1.08rakoµm zuntz laserrak, M2 = 1, BPP = λ / π = 0,344 mm jaunaad
10erako.6µm CO2 laserrak, oinarrizko modu bakarra M2 = 1, BPP = 3.38 mm jaunaad
Bi bakarren dibergentzia angeluak suposatuz oinarrizkoa era laserrak (edo modu anitzeko berdinekin laserrak M2) berdinak dira fokatu ondoren, COaren foku-diametroa2 laserra zuntz laserra baino 10 aldiz handiagoa da.
Zenbat eta gertuago M2 1era da, orduan eta hobea izango da laser izpiaren kalitatea.
Laser izpia sartzen denean Gbanaketa ausikoa edo banaketa gaussarra gertukoa, orduan eta hurbilago M2 1era da, zenbat eta hurbilago dagoen benetako laserra Gaussiar laser idealetik, orduan eta hobea izango da izpiaren kalitatea.
Argitalpenaren ordua: 2021-02-09