Quais fatores afetam a qualidade do feixe?

Na física do laser, a qualidade do feixe refere -se ao quão bem um feixe de laser permanece focado. Quanto maior a qualidade, menos divergência no feixe. A qualidade do feixe pode ser afetada por vários fatores, como o tipo e a qualidade dos componentes do laser, o tipo de meio de ganho a laser usado, o método de bombeamento óptico usado, o nível de potência e as tensões mecânicas e térmicas no laser.  Quando a energia é bombeada para o meio de ganho do laser, que o laser usa para amplificar a luz, parte da energia se converterá em calor.  O excesso de calor pode resultar em gradientes de temperatura no meio que produz um efeito de lente térmica, reduzindo a qualidade do feixe. Isso torna importante o tipo de meio de ganho. Entre lasers de estado sólido, as altasAs qualidades do feixe T são produzidas por lasers de fibra de modo único e lasers de disco fino. Os lasers de fibra usam vidro de dióxido de silício dopado com íons de terras raras, como ytterbio ou neodímio como meio de ganho, e lasers de disco fino usam cristais de granada de alumínio ytrio dopados com íons trivalentes de ytterbium. Esses lasers podem manter a qualidade do feixe muito alta, mesmo em níveis de potência de vários quilowatts. Em níveis mais baixos de potência, a qualidade extremamente alta do feixe pode ser produzida por lasers de gás-neon e lasers de semicondutores emissores de superfície.

Outros componentes do design do laser também são importantes para a qualidade da transferência, como o tamanho e a configuração do ressonador óptico do laser. Projeta que injeta luz no meio de ganho ao longo do caminho do feixe de laser, uma técnica chamada de bomba final, produz mais qualidade do feixe do que os lasers de bombas laterais. Os produtos de limpeza de modo podem ser usados ​​para melhorar a qualidade do feixe, passandoO feixe através de uma fibra de modo único ou usando uma lente para focar um feixe não colimado através de um orifício e em uma segunda lente que lembra o feixe.

A qualidade do feixe também é afetada pela condição dos componentes do laser. Os lasers de estado sólido podem sofrer qualidade reduzida se houver defeitos na superfície de seu meio, o que pode causar distorções e dispersão da frente de onda. A qualidade também é prejudicada por componentes desalinhados, que podem ser causados ​​por tensões mecânicas, alterações de temperatura no ambiente do laser ou expansão térmica do próprio calor do laser. As falhas de lentes também podem afetar a qualidade.