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激光与激光打标的基础知识:激光的特性是什么

1)光束方向性指标发散角θ

激光光束发散角θ是权衡光束从其中心向外发散水平的指标,如图1-13所示。通常把发散角的大小作为光束方向性的定量指标。

1)光束单色性指标——谱线宽度

光束的颜色由光的波长(或频率)决议,单一波长(或频率)的光称为单色光,发射单色光的光源称为单色光源,如氪灯、氨灯、氖灯、氢灯等。

真正意义上的单色光源是不存在的,它们的波长(或频率)总会有一定的散布范围,如氖灯红光的单色性很好,谱线宽度范围仍有0.00001nm。

波长(或频率)的变动范围称为谱线宽度,用表示,如图1-14所示。通常把光源的谱线宽度作为光束单色性的定量指标,谱线宽度越小,光源的单色性越好。

普通光源单色性好的是氪灯,其发射波长为605.8nm,谱线宽度为4.7*1(104nm。波长为632.8nm的氦氖激光器产生的激光谱线宽度小于108nm,其单色性比氪灯的好105倍。

由此可见,激光束的单色性远远超越任何一种单色光源。

1)光束相干性指标——相干长度L

两束频率相同、振动方向相同、有恒定相位差的光称为相干光。

光的相干性能够用相干长度L来表示,相干长度L与光的谱线宽度有关,谱线宽度△越小,相干长度L越长。

2)激光光束的相干长度

普通单色光源如氖灯、纳光灯等的谱线宽度在10-3?10-2nm范围,相干长度在1mm到几十厘米的范围。氦氖激光器的谱线宽度小于108nm,其相干长度可达几十千米。

由此可见,激光光束的相干性也远远超越任何一种单色光源。

1)光束亮度指标——光功率密度

光束亮度是光源在单位面积上向某一方向的单位平面角内发射的功率,简述为光功率/光斑面积,单位为W/cm2。由此看出,光束亮度实践上是光功率密度的另外一种表述方式。

激光光束总的输出功率固然不大,但由于光束发散角小,其亮度也高。例如,发散角从180°减少到0.18°,亮度就能够进步100万倍,如图1-15所示。

脉冲激光器的功率分为均匀功率密度和峰值功率密度。

均匀功率密度=均匀功率(功率计测得的功率)/光斑面积峰值功率密度=均匀功率X单位时间/反复频率/脉宽/光斑面积

4)经过调Q技术紧缩脉宽

有结果显现,脉冲激光器的光谱亮度能够比白炽灯的亮度大2*1020倍。

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