Laser baten pultsu-energia denbora unitate bakoitzeko laser pultsu batek transmititzen duen energia aipatzen da. Normalean, laserrak uhin jarraiak (CW) edo olatu pultsatuak igorri ditzake, azken hau bereziki garrantzitsua da aplikazio askotan, hala nola materialen tramitazioa, urruneko sentsazioa, ekipamendu medikoa eta ikerketa zientifikoa. Laser pultsuaren energiaren ezaugarriak ulertzea funtsezkoa da bere errendimendua optimizatzeko eta aplikazioaren eraginkortasuna hobetzeko.
1. Pultsu energia definitzea eta neurtzea
Laser Pulse Energy laser pultsu bakoitzak kaleratutako energia da, normalean joules (j) neurtzen duena. Olatu etengabea (CW) laserrak ez bezala, laserra pultsatuak denbora gutxian askatzen dira, eta energiaren magnitudea normalean pultsuaren iraupenarekin (pultsuaren zabalera) eta potentzia gailurra dira.
Pultsu energia honako formula hau erabiliz kalkulatu daiteke: e = ppeak × τ. Non e pultsu energia (joules), PPeak pultsuaren ahalmena (watt) da, eta τ pultsuaren iraupena da (segundoak). Horrek esan nahi du Pulse Energy zuzenean lotuta dagoela potentzia eta pultsuaren zabalera.
2. Pultsu-energian eragina duten faktoreak
Hainbat faktorek laser baten pultsu-energian eragina dute, besteak beste:
E ①Laser Diseinua eta Mota:
Laser mota desberdinek pultsuaren energiaren tamainari eragiten diote. Adibidez, estatu solido laserrak normalean pultsu energia handiagoa eskaintzen dute, potentzia handiko irteera behar duten aplikazioetarako egokia. Zuntz laserrak, bestalde, potentzia handiagoa duten pultsuak sor ditzakete uhin-luzera doituz.
E ②Pultsuaren iraupena (pultsuaren zabalera):
Pultsuaren zabalera laburragoa izan arren, orduan eta handiagoa izan da potentzia gailurra une jakin batean, eta horrek aukera ematen du pultsu handiagoa lortzeko. Pultsu-zabalerak pultsatutako laserretan normalean nanosegundoen eta picosegundoen artean erregulagarria da, pultsu laburrak oso zehaztasun handiko aplikazioetan oso erabiliak baitira beren potentzia gorena dela eta.
E ③Laser boterearen eta energia bihurtzeko eraginkortasuna:
Laserraren eraginkortasuna zuzenean zehazten du energia irteera. Laser sistema batzuek bihurketa-eraginkortasuna hobetu dezakete, irabazia ertainaren edo laser barrunbearen diseinua optimizatuz, horrela pultsu energia handituz.
E ④Laser anplifikadoreak:
Potentzia handiko laser sistema askotan, anplifikadoreak irteerako energia handitzeko erabiltzen dira. Etapa anitzeko anplifikazioaren bidez, pultsuaren energia nabarmen handitu daiteke.
E ⑤Laser Drive Korrontea:
Laser Diodo edo Laser System-en unitatea funtsezko faktorea da irteerako potentzia eta pultsu-energian eragina izatea. Korrontea egokituz, laserraren kitzikapen egoera alda daiteke, eta, beraz, pultsu energia irteerari eragiten dio.
3. Laser-pultsuaren energia aplikazioak
Laser-pultsuaren energiaren tamainak eremu desberdinetarako egokitasuna zehazten du. Aplikazio tipiko batzuk hauek dira:
E ①Materialen tratamendua:
Laser soldaduran, ebaketa eta grabatua, pultsu energia zehatz-mehatz kontrolatu daiteke zehaztasun eraginkorra eta hobeak lortzeko. Goi-mailako pultsu energia egokia da metalezko materialak tratatzeko, eta energia baxuko pultsuak gainazal finetarako erabiltzen dira.
E ②Aplikazio Medikoak:
Pultsatutako laserrak oso erabiliak dira arlo medikoan, batez ere laser bidegurutze, larruazaleko tratamenduetarako eta tratamendu oftalmikoetarako. Adibidez, energia altuagoa duten laserradun laserrak uhin-luzera zehatzetako laser energia elikatzeko gai diren ehun txikien ehun txikietan oinarritu daiteke edo begi baldintzak tratatzeko.
E ③LIDAR eta Urruneko Sentsazioa:
LiDAR teknologia pultsu energia altuko laserretan oinarritzen da, zehatzekin eta irudiekin. Ingurugiroaren jarraipenean, gidatze autonomoan eta drone zaintza, pultsuaren energia tamainak LIDAR sistemaren detekzio distantziara eta ebazpenean eragiten du.
E ④Ikerketa zientifikoa:
Pultsatutako laserrek ere paper garrantzitsua dute fisikan, kimikan eta biologian esperimentuetan. Pultsu energia kontrolatuz, zientzialariek zehaztasun handiko laserraren espektroskopia, partikulen azelerazioa eta laser hozteko ikerketa egin ditzakete.
4. Pultsu energia handitzeko metodoak
Laser-pultsu energia handitzeko metodo arruntak hauek dira:
E ①Irabazi optimizazio ertaina:
Irabazi-euskarri egokia aukeratuz eta laser barrunbearen diseinua optimizatuz, laserraren irteerako energia handitu daiteke.
E ②Etapa anitzeko laser anplifikazioa:
Etapa anitzeko anplifikadoreek laserraren pultsua pixkanaka handitu dezakete aplikazio desberdinen eskakizunak betetzeko.
E ③Unitate korrontea edo pultsuaren zabalera handitzea:
Laser-en unitatearen uneko edo pultsuaren zabalera egokituz pultsu energia handiagoa izan daiteke.
E ④Pultsu konpresioaren teknologia:
Pultsu konpresioaren teknikak erabiliz, pultsuaren iraupena laburtu daiteke, bere potentzia gailurra handituz eta energia gehiago kaleratzen du denbora laburragoan.
5. Ondorioa
Laser Pulse Energy-k laserraren errendimenduan eta aplikazioan zuzenean eragiten duen funtsezko parametroa da. Laser teknologian etengabeko aurrerapenekin, pultsatutako laserrek aplikazio zabalagoak izango dituzte industria askotan. Zehaztasun mekanizaziotik urruneko sentsazio eta tratamendu medikoetara, pultsatutako laserraren energia-irteera handiak aukera berriak irekitzen ditu. Pultsu-energiaren oinarrizko kontzeptuak ulertzea eta eragiteko faktoreek aukera zientifikoagoak egiten lagun dezakete laser sistemak diseinatzerakoan eta aplikatzean.
Posta: 2012ko otsailak 11-25