Anong mga kadahilanan ang nakakaapekto sa kalidad ng beam?

Sa pisika ng laser, ang kalidad ng beam ay tumutukoy sa kung gaano kahusay ang isang laser beam ay nananatiling nakatuon.Ang mas mataas na kalidad, mas kaunting pagkakaiba -iba sa sinag.Ang kalidad ng beam ay maaaring maapektuhan ng isang bilang ng mga kadahilanan, tulad ng uri at kalidad ng mga sangkap ng laser, ang uri ng laser gain medium na ginamit, ang optical pumping na pamamaraan na ginamit, ang antas ng kapangyarihan at ang mekanikal at thermal stress sa laser.

Mayroong trade-off sa pagitan ng kalidad ng beam at lakas ng beam.Kapag ang enerhiya ay pumped sa mga laser na nakakakuha ng daluyan, na ginagamit ng laser upang palakasin ang ilaw, ang ilan sa enerhiya ay magbabago sa init.Ang labis na init ay maaaring magresulta sa mga gradients ng temperatura sa daluyan na gumagawa ng isang thermal lensing effect, binabawasan ang kalidad ng mga beam.Ginagawa nito ang uri ng gain medium na ginamit na mahalaga.Kabilang sa mga solid-state laser, ang pinakamataas na mga katangian ng beam ay ginawa ng mga solong-mode na laser ng hibla at manipis na mga laser laser.Ang mga laser ng hibla ay gumagamit ng silikon na dioxide glass na doped na may mga bihirang mga ions sa lupa tulad ng ytterbium o neodymium bilang kanilang gain medium, at ang mga manipis na disk na laser ay gumagamit ng yttrium aluminyo garnet crystals na doped na may trivalent ytterbium ions.Ang mga laser na ito ay maaaring mapanatili ang napakataas na kalidad ng beam kahit na sa mga antas ng kuryente ng ilang kilowatts.Sa mas mababang antas ng lakas, ang sobrang mataas na kalidad ng beam ay maaaring magawa ng mga laser ng helium-neon gas at mga laser na naglalabas ng semiconductor.Resonator.Ang mga disenyo na nag-iniksyon ng ilaw sa gain medium sa kahabaan ng landas ng laser beam, isang pamamaraan na tinatawag na end-pumping, ay gumagawa ng mas mataas na kalidad ng beam kaysa sa mga side-pumping laser.Ang mga cleaner ng mode ay maaaring magamit upang mapagbuti ang kalidad ng beam alinman sa pamamagitan ng pagpasa ng beam sa pamamagitan ng isang solong-mode na hibla o sa pamamagitan ng paggamit ng isang lens upang ituon ang isang uncollimated beam sa pamamagitan ng isang pinhole at sa isang pangalawang lens na gumugunita sa beam.

Ang kalidad ng beam ay apektado dinsa pamamagitan ng kondisyon ng mga sangkap ng laser.Ang mga solid-state laser ay maaaring magdusa ng nabawasan na kalidad kung may mga depekto sa ibabaw ng daluyan nito, na maaaring maging sanhi ng mga pagbaluktot ng alon at pagkalat.Ang kalidad ay napinsala din ng mga maling sangkap, na maaaring sanhi ng mga mekanikal na stress, ang mga pagbabago sa temperatura sa kapaligiran ng laser o pagpapalawak ng thermal mula sa sariling init ng mga laser.Ang mga flaws ng lens ay maaaring makaapekto sa kalidad, pati na rin.