Charakterystyka wiązki Gaussa

Aug 15, 2024

Lasery gaussowskie są bardziej powszechne i bardziej opłacalne niż źródła laserowe o innych profilach wiązki. Większość wysokiej jakości źródeł laserowych jednomodowych emituje wiązki zgodnie z rozkładem natężenia oświetlenia Gaussa niskiego rzędu (znanym również jako tryb TEMoo). Źródła światła niższej jakości będą również miały inne tryby laserowe w pewnym stopniu, ale często zakłada się, że wiązka laserowa ma idealny rozkład Gaussa, aby uprościć modelowanie systemu.

 

Jeśli wiązka Gaussa i wiązka o płaskim wierzchołku mają taką samą średnią moc optyczną, szczytowe natężenie promieniowania wiązki Gaussa będzie dwukrotnie większe niż wiązki o płaskim wierzchołku. Gdy wiązka Gaussa rozprzestrzenia się przez układ optyczny, rozkład natężenia promieniowania Gaussa pozostaje niezmienny, nawet jeśli zmienia się wartość szczytowa lub rozmiar wiązki. Oznacza to, że wiązka Gaussa pozostaje stała po transformacji.

 

Co jest nie tak z wiązkami Gaussa?
Profile laserowe Gaussa mają kilka wad, takich jak części o niskiej intensywności po obu stronach użytecznego centralnego obszaru wiązki, zwane „skrzydłami”. Skrzydła te często zawierają zmarnowaną energię, ponieważ ich wytrzymałość jest niższa niż wymagana dla danego zastosowania, w tym obróbki materiałów, chirurgii laserowej i innych zastosowań, które wymagają wytrzymałości większej niż wytrzymałość skrzydeł.

 

W przypadku wielu zastosowań profile wiązki laserowej o płaskim wierzchołku wykorzystują energię wydajniej niż profile wiązki Gaussa. W profilu wiązki Gaussa nadmiar energii powyżej progu intensywności wymaganego przez zastosowanie i energia poniżej progu wymaganego w jego zewnętrznych częściach lub skrzydłach są marnowane.

 

Skrzydła wiązki Gaussa mogą również uszkodzić obszary otaczające poza obszarem docelowym, rozszerzając tym samym strefę wpływu ciepła. Jest to bardzo szkodliwe dla zastosowań takich jak chirurgia laserowa i precyzyjna obróbka materiałów. W tym przypadku priorytetem jest wysoka dokładność i minimalne uszkodzenie obszaru otaczającego. Ze względu na ten efekt cechy utworzone za pomocą wiązki Gaussa nie będą miały szczególnie gładkich krawędzi, co oczywiście zmniejszy dokładność systemu.

Wyślij zapytanie