आधुनिक लेसर अनुप्रयोगांमध्ये, लेसरच्या एकूण कामगिरीचे मूल्यांकन करण्यासाठी बीम गुणवत्ता ही सर्वात महत्वाची निकष बनली आहे.'उत्पादनात मायक्रॉन-स्तरीय अचूक कटिंग किंवा लेसर रेंजिंगमध्ये लांब-अंतराचा शोध, बीमची गुणवत्ता बहुतेकदा अनुप्रयोगाचे यश किंवा अपयश ठरवते.
तर, बीम क्वालिटी म्हणजे नेमके काय? लेसरच्या कामगिरीवर त्याचा कसा परिणाम होतो? आणि विशिष्ट अनुप्रयोगाच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी योग्य बीम क्वालिटी कशी निवडता येईल?
१. बीम क्वालिटी म्हणजे काय?
सोप्या भाषेत सांगायचे तर, बीमची गुणवत्ता म्हणजे लेसर बीमच्या अवकाशीय प्रसार वैशिष्ट्यांचा संदर्भ. ते बीम किती चांगल्या प्रकारे लक्ष केंद्रित करू शकते, त्याचे विचलन वर्तन आणि त्याची ऊर्जा किती समान रीतीने वितरित केली जाते याचे वर्णन करते.
आदर्श परिस्थितीत, लेसर बीम एका परिपूर्ण गॉसियन बीमसारखा दिसतो, ज्यामध्ये सर्वात लहान विचलन कोन आणि सर्वोत्तम फोकसिंग कामगिरी असते. तथापि, स्त्रोत रचना, भौतिक गुणधर्म आणि थर्मल इफेक्ट्स यासारख्या घटकांमुळे, वास्तविक जगातील लेसर बीम बहुतेकदा पसरणे, विकृती किंवा मल्टीमोड हस्तक्षेपाने ग्रस्त असतात.—त्यामुळे बीमची गुणवत्ता कमी होते.
२. सामान्य बीम गुणवत्ता निर्देशक
①M² घटक (बीम प्रसार घटक)
एम² मूल्य हे बीम गुणवत्तेचे मूल्यांकन करण्यासाठी वापरले जाणारे प्राथमिक पॅरामीटर आहे.
M² = १ हा एक परिपूर्ण गॉसियन किरण दर्शवितो.
M² > १ म्हणजे बीमची गुणवत्ता खालावते आणि फोकसिंग क्षमता खराब होते.
औद्योगिक अनुप्रयोगांमध्ये, एम² साधारणपणे १.५ पेक्षा कमी मूल्ये आवश्यक असतात, तर वैज्ञानिक दर्जाचे लेसर एम साठी लक्ष्य ठेवतात² शक्य तितके १ च्या जवळचे मूल्य.
②बीम डायव्हर्जन्स
लेसर बीम लांब अंतरावर पसरत असताना त्याचा विस्तार किती होतो याचे वर्णन बीम डायव्हर्जन्स करते.
लहान विचलन कोन म्हणजे अधिक केंद्रित किरण, लहान फोकल स्पॉट्स आणि जास्त अंतरावर अधिक अचूकता.
③बीम प्रोफाइल आणि ऊर्जा वितरण
उच्च-गुणवत्तेच्या बीममध्ये उच्च-तीव्रतेच्या केंद्रासह सममितीय, एकसमान बीम प्रोफाइल असावा. हे कटिंग, मार्किंग आणि इतर अनुप्रयोगांसाठी स्पष्ट आणि नियंत्रित ऊर्जा उत्पादन सुनिश्चित करते.
३. बीमची गुणवत्ता वास्तविक-जगातील अनुप्रयोगांवर कसा परिणाम करते
①अचूक प्रक्रिया (कटिंग/वेल्डिंग/मार्किंग):
बीमची गुणवत्ता फोकल स्पॉट आकार आणि ऊर्जा घनता निश्चित करते, ज्यामुळे मशीनिंग अचूकता आणि कार्यक्षमता प्रभावित होते.
②वैद्यकीय लेसर:
ऊतींना ऊर्जा किती अचूकपणे दिली जाते आणि थर्मल डिफ्यूजन किती चांगल्या प्रकारे नियंत्रित केले जाते यावर बीमची गुणवत्ता परिणाम करते.
③लेसर रेंजिंग / LIDAR:
बीमची गुणवत्ता थेट शोध श्रेणी आणि स्थानिक रिझोल्यूशनवर परिणाम करते.
④ऑप्टिकल कम्युनिकेशन:
बीमची गुणवत्ता सिग्नल मोडची शुद्धता आणि बँडविड्थ क्षमता प्रभावित करते.
⑤वैज्ञानिक संशोधन:
बीमची गुणवत्ता हस्तक्षेप किंवा नॉनलाइनर ऑप्टिकल प्रयोगांमध्ये सुसंगतता आणि स्थिरता सुनिश्चित करते.
४. बीमच्या गुणवत्तेवर परिणाम करणारे प्रमुख घटक
①लेसर स्ट्रक्चर डिझाइन:
सिंगल-मोड लेसर सहसा मल्टी-मोड लेसरपेक्षा चांगली बीम गुणवत्ता देतात.
②मध्यम आणि रेझोनेटर डिझाइन मिळवा:
हे प्रभाव मोड वितरण आणि बीम स्थिरता.
③थर्मल इफेक्ट व्यवस्थापन:
कमी उष्णता नष्ट होण्यामुळे थर्मल लेन्सिंग आणि बीम विकृती होऊ शकते.
④पंप एकरूपता आणि वेव्हगाइड रचना:
असमान पंपिंग किंवा संरचनात्मक दोषांमुळे बीमच्या आकाराचे ऱ्हास होऊ शकते.
५. बीमची गुणवत्ता कशी सुधारायची
①डिव्हाइस आर्किटेक्चर ऑप्टिमाइझ करा:
सिंगल-मोड वेव्हगाईड्स आणि सममितीय रेझोनेटर डिझाइन वापरा.
②औष्णिक व्यवस्थापन:
थर्मली प्रेरित बीम विकृती कमी करण्यासाठी कार्यक्षम हीट सिंक किंवा सक्रिय कूलिंग एकत्रित करा.
③बीम-शेपिंग ऑप्टिक्स:
कोलिमेटर्स, स्थानिक फिल्टर्स किंवा मोड कन्व्हर्टर लागू करा.
④डिजिटल नियंत्रण आणि अभिप्राय:
गतिमान सुधारणा साध्य करण्यासाठी रिअल-टाइम वेव्हफ्रंट डिटेक्शन आणि अ‍ॅडॉप्टिव्ह ऑप्टिक्स वापरा.
६. निष्कर्ष
बीमची गुणवत्ता ही केवळ भौतिक पॅरामीटरपेक्षा जास्त आहे.—it'आहे"अचूक कोड"लेसरचा'चे कामगिरी.
वास्तविक जगात, उच्च बीम गुणवत्ता लेसर प्रणालींची कार्यक्षमता, अचूकता आणि विश्वासार्हता लक्षणीयरीत्या वाढवू शकते. उच्च कार्यक्षमता आणि सुसंगतता शोधणाऱ्या वापरकर्त्यांसाठी, लेसर निवडताना बीम गुणवत्ता हा एक महत्त्वाचा विचार असावा.
लेसर तंत्रज्ञान विकसित होत असताना, लहान उपकरणांमध्ये आणि उच्च पॉवर घनतेमध्ये आपण चांगले बीम नियंत्रण अपेक्षा करू शकतो.—प्रगत उत्पादन, अचूक औषध, अवकाश आणि त्यापलीकडे नवीन शक्यतांसाठी मार्ग मोकळा करणे.
पोस्ट वेळ: जुलै-२२-२०२५