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¿Qué factores afectan la viga de la Calidad?

En la física del láser, la calidad del haz se refiere a qué tan bien un rayo láser sigue centrado. Cuanto mayor sea la calidad, menor divergencia en la viga. La calidad del haz puede verse afectada por un número de factores, tales como el tipo y calidad de los componentes del láser, el tipo de medio de ganancia de láser utilizado, el método de bombeo óptico utilizado, el nivel de potencia y las tensiones mecánicas y térmicas en el láser.

Hay un equilibrio entre la calidad del haz y la potencia del haz. Cuando la energía se bombea en medio de ganancia del láser, que utiliza el láser para amplificar la luz, parte de la energía se convertirá en calor. El exceso de calor puede dar lugar a gradientes de temperatura en el medio que producen un efecto de lente térmica, reduciendo la calidad de la viga. Esto hace que el tipo de medio de ganancia utilizado importante.

Láseres de gas tienden a ser menos vulnerables a efecto de lente térmica debido a la menor densidad de sus medios de comunicación, y los láseres de dióxido de carbono puede mantener la alta calidad del haz a niveles de potencia muy altos. Entre los láseres de estado sólido, las más altas calidades de haz son producidos por los láseres de fibra monomodo y láseres de disco delgadas. Los láseres de fibra de vidrio utilizan dióxido de silicio dopado con iones de tierras raras tales como el neodimio o de iterbio como su medio de ganancia, y los láseres de disco delgado utilizar cristales de granate de itrio aluminio dopados con iones de iterbio trivalente. Estos láseres pueden mantener muy alta calidad del haz, incluso a niveles de potencia de varios kilovatios. A niveles de potencia más bajos, extremadamente alta calidad del haz puede ser producida por láseres de gas de helio-neón y láseres semiconductores emisores de superficie.

Otros componentes del diseño del láser también son importantes para la calidad del haz, tales como el tamaño y la configuración del resonador óptico del láser. Los diseños que se inyectan la luz en el medio de ganancia a lo largo de la trayectoria del haz de láser, una técnica llamada de final de bombeo, producen una mayor calidad del haz de láser de bombeo secundarios. Limpiadores modo se puede utilizar para mejorar la calidad del haz, ya sea haciendo pasar el haz a través de una fibra de modo único o mediante el uso de una lente para enfocar un haz no colimada a través de un agujero de alfiler y en una segunda lente que recollimates la viga.

La calidad del haz también se ve afectada por la condición de los componentes del láser. Láseres de estado sólido pueden sufrir reducción de la calidad si hay defectos en la superficie de su soporte, que puede causar distorsiones del frente de onda y la dispersión. La calidad también se ve perjudicada por componentes mal alineados, que pueden ser causados ​​por tensiones mecánicas, cambios de temperatura en el ambiente del láser o de expansión térmica del propio calor del láser. Defectos de la lente pueden afectar la calidad, también.

  • Cortadoras láser son normalmente situados cerca del material que está siendo cortado para mantener un haz de alta calidad.
  • Calidad del haz láser se refiere a qué tan bien el rayo sigue centrado.