Laser baten pultsu-energiak laser pultsu batek denbora-unitateko transmititzen duen energia adierazten du. Normalean, laserrek uhin jarraituak (CW) edo pultsu-uhinak igor ditzakete, azken hauek bereziki garrantzitsuak izanik aplikazio askotan, hala nola materialen prozesamenduan, urrutiko detekzioan, ekipamendu medikoan eta ikerketa zientifikoan. Laser pultsu-energiaren ezaugarriak ulertzea ezinbestekoa da bere errendimendua optimizatzeko eta aplikazioen eraginkortasuna hobetzeko.
1. Pultsu-energiaren definizioa eta neurketa
Laser pultsu-energia laser pultsu bakoitzak askatzen duen energia da, normalean jouleetan (J) neurtua. Uhin jarraituko (CW) laserren aldean, pultsu-laserrek denbora gutxian askatzen dute energia, eta energiaren magnitudea normalean pultsuaren iraupenarekin (pultsuaren zabalerarekin) eta potentzia maximoarekin erlazionatuta dago.
Pultsu-energia formula hau erabiliz kalkula daiteke: E = Ppeak × τ. Non E pultsu-energia den (joule), Ppeak pultsuaren potentzia maximoa (watt) eta τ pultsuaren iraupena (segundo). Horrek esan nahi du pultsu-energia zuzenean erlazionatuta dagoela bai potentzia maximoarekin bai pultsu-zabalerarekin.
2. Pultsu-energian eragina duten faktoreak
Hainbat faktorek eragiten dute laser baten pultsu-energian, besteak beste:
1.Laser diseinua eta mota:
Laser mota desberdinek pultsu-energiaren tamainan eragina dute. Adibidez, egoera solidoko laserrek normalean pultsu-energia handiagoa eskaintzen dute, potentzia handiko irteera behar duten aplikazioetarako egokia. Zuntz-laserrek, berriz, potentzia handiagoa duten pultsuak sor ditzakete haien uhin-luzera doituz.
②Pultsuaren iraupena (Pultsuaren zabalera):
Zenbat eta pultsu-zabalera laburragoa izan, orduan eta handiagoa izango da potentzia maximoa denbora jakin batean, eta horrek pultsu-energia handiagoa ahalbidetzen du. Pultsu bidezko laserretan pultsu-zabalerak nanosegundoen eta pikosegundoen artean doi daitezke normalean, eta pultsu laburrak oso erabiliak dira zehaztasun handiko aplikazioetan, potentzia maximo handia dutelako.
③Laser potentzia eta energia bihurtzeko eraginkortasuna:
Laseraren eraginkortasunak zuzenean zehazten du irteerako energia. Laser sistema batzuek bihurketa-eraginkortasuna hobetu dezakete irabazi-euskarriaren edo laser-barrunbearen diseinua optimizatuz, eta horrela pultsu-energia handituz.
④Laser anplifikadoreak:
Potentzia handiko laser sistema askotan, anplifikadoreak erabiltzen dira irteerako energia handitzeko. Etapa anitzeko anplifikazio bidez, pultsu-energia nabarmen handitu daiteke.
5Laser unitatearen korrontea:
Laser diodoaren edo laser sistemaren bultzada-korrontea bere irteerako potentzian eta pultsu-energian eragiten duen faktore gakoa da. Korrontea doituz, laserraren kitzikapen-egoera alda daiteke, eta horrela pultsu-energiaren irteeran eragina izan.
3. Laser pultsu energiaren aplikazioak
Laser pultsuaren energiaren tamainak zehazten du eremu desberdinetarako egokitasuna. Aplikazio tipiko batzuk hauek dira:
1.Materialen prozesamendua:
Laser bidezko soldaduran, ebaketa-prozesuan eta grabatuan, pultsu-energia zehaztasunez kontrola daiteke prozesamendu eraginkorra eta zehaztasun handikoa lortzeko. Pultsu-energia handiagoa egokia da metalezko materialak prozesatzeko, eta energia baxuko pultsuak, berriz, gainazaleko tratamendu finetarako erabiltzen dira.
②Aplikazio medikoak:
Laser pultsatuak oso erabiliak dira medikuntza arloan, batez ere laser ebakuntzetarako, larruazaleko tratamenduetarako eta begietako tratamenduetarako. Adibidez, energia handiagoa duten laser pultsatuek uhin-luzera espezifikoetako laser energia eremu txikietan fokatu dezakete ehun gaixoak kentzeko edo begietako gaixotasunak tratatzeko.
③LiDAR eta Urrutiko Detekzioa:
LiDAR teknologiak pultsu-energia handiko laserretan oinarritzen da distantzia eta irudi zehatzak lortzeko. Ingurumen-monitorizazioan, gidatze autonomoan eta droneen zaintzan, pultsu-energiaren tamainak zuzenean eragiten dio LiDAR sistemaren detekzio-distantziari eta bereizmenari.
④Ikerketa zientifikoa:
Laser pultsatuak ere zeregin garrantzitsua dute fisikako, kimikako eta biologiako esperimentuetan. Pultsu-energia zehatz-mehatz kontrolatuz, zientzialariek laser bidezko espektroskopia, partikulen azelerazioa eta laser bidezko hoztearen ikerketak egin ditzakete.
4. Pultsu-energia handitzeko metodoak
Laser pultsuaren energia handitzeko metodo ohikoenen artean daude:
1.Irabazi Ertaineko Optimizazioa:
Irabazi-euskarri egokia hautatuz eta laser-barrunbearen diseinua optimizatuz, laserren irteera-energia handitu daiteke.
②Etapa anitzeko laser anplifikazioa:
Etapa anitzeko anplifikadoreek laserraren pultsu-energia pixkanaka handitu dezakete aplikazio desberdinen eskakizunak betetzeko.
③Korronte eragilea edo pultsu zabalera handitzea:
Laseraren bultzada-korrontea edo pultsu-zabalera doitzeak pultsu-energia handiagoa eman dezake.
④Pultsu Konpresio Teknologia:
Pultsu-konpresio teknikak erabiliz, pultsuaren iraupena laburtu daiteke, bere potentzia maximoa handituz eta energia gehiago askatuz denbora laburragoan.
5. Ondorioa
Laser pultsu-energia parametro gakoa da, laserren errendimenduan eta aplikazioan zuzenean eragiten duena hainbat arlotan. Laser teknologiaren etengabeko aurrerapenekin, pultsu-laserrek aplikazio zabalagoak izango dituzte industria askotan. Mekanizazio zehatzetik hasi eta urrutiko detekziora eta tratamendu medikoetaraino, pultsu-laserrek ematen duten energia-irteera handiak aukera berriak irekitzen ditu. Pultsu-energiaren oinarrizko kontzeptuak eta haren eragin-faktoreak ulertzeak aukera zientifikoagoak egiten lagun dezake laser-sistemak diseinatzerakoan eta aplikatzerakoan.
Argitaratze data: 2025eko otsailaren 11a