I nā noi laser hou, ua lilo ka maikaʻi o ka beam i kekahi o nā ana nui loa no ka loiloi ʻana i ka hana holoʻokoʻa o kahi laser. Ina paha'ʻO ka ʻoki pololei ʻana o ka micron-level i ka hana ʻana a i ʻole ka ʻike lōʻihi ma ka laser ranging, ʻo ka maikaʻi o ka beam e hoʻoholo pinepine i ka kūleʻa a i ʻole ka hemahema o ka noi.
No laila, he aha ka maikaʻi o ka beam? Pehea e pili ai i ka hana laser? A pehea e hiki ai i kekahi ke koho i ka maikaʻi beam kūpono e kūlike i nā pono noi kikoʻī?
1. He aha ka Beam Quality?
ʻO ka maʻalahi, ʻo ka maikaʻi o ka beam e pili ana i nā hiʻohiʻona spatial propagation o kahi kukuna laser. Hōʻike ia i ka maikaʻi o ka nānā ʻana o ke kukui, kona ʻano ʻokoʻa, a me ke ʻano like o ka puʻunaue ʻana i kona ikehu.
Ma kahi hihia kūpono, ua like ka kukuna laser me kahi kukuna Gaussian kūpono loa, e hōʻike ana i ka kihi divergence liʻiliʻi a me ka hana hoʻokō maikaʻi loa. Eia nō naʻe, ma muli o nā kumu e like me ke kumu kumu, nā waiwai waiwai, a me nā hopena wela, ʻeha pinepine ʻia nā kukuna laser honua maoli i ka hoʻolaha ʻana, distortion, a i ʻole multimode interference.—e hōʻemi ana i ka maikaʻi o ka beam.
2. Nā Hōʻike Kūlana Kūlana maʻamau
①M² Kumu
ʻO ka M² ʻO ka waiwai ka palena mua i hoʻohana ʻia e loiloi i ka maikaʻi o ka beam.
M² = 1 hōʻike i kahi kukui Gaussian maikaʻi loa.
M² > 1 'o ia ho'i ke emi nei ka maika'i o ke kukui, a 'oi aku ka maika'i o ka nānā 'ana.
I nā noi ʻoihana, ʻo M² ʻO nā waiwai ma lalo o 1.5 ka mea maʻamau e koi ʻia, ʻoiai nā lasers ʻepekema-grade e manaʻo nei no M² nā waiwai kokoke i ka 1 e like me ka hiki.
②ʻO ka ʻokoʻa o ke kukui
Hōʻike ka ʻokoʻa ʻana o ka beam i ka nui o ka hoʻonui ʻana o ka kukuna laser i kona hoʻolaha ʻana ma kahi lōʻihi.
ʻO nā ʻokoʻa liʻiliʻi liʻiliʻi ka manaʻo o nā kaola ʻoi aku ka nui, nā kiko kiko liʻiliʻi, a me ka pololei ʻoi aku ka pololei ma nā mamao lōʻihi.
③ʻO ka ʻike kuʻuna a me ka hāʻawi ʻana i ka ikehu
Pono e loaʻa i kahi kukuna kūlana kiʻekiʻe he symmetric, ʻaʻahu like me kahi kikowaena kiʻekiʻe. Mālama kēia i ka puka ikehu maopopo a hiki ke hoʻopaʻa ʻia no ka ʻoki ʻana, ka mākaʻikaʻi ʻana, a me nā noi ʻē aʻe.
3. Pehea ka hopena o ka maikaʻi o ka Beam i nā noi honua maoli
①ʻO ka hoʻoponopono pololei (ʻokiʻoki / welding / marking):
ʻO ka maikaʻi o ka beam e hoʻoholo i ka nui o ke kiko kiko a me ka nui o ka ikehu, e pili ana i ka pololei a me ka pono o ka mīkini.
②Nā Laser Lapaʻau:
Pili ka maikaʻi o ka beam i ka hāʻawi pololei ʻana o ka ikehu i ka ʻiʻo a me ka maikaʻi o ka hoʻomalu ʻia ʻana o ka wela.
③ʻO ka Laser Range / LIDAR:
Hoʻopili pololei ka maikaʻi o ka beam i ka laulā ʻike a me ka hoʻonā spatial.
④ʻO ke kamaʻilio Optical:
Hoʻopili ka maikaʻi o ka beam i ka maʻemaʻe mode hōʻailona a me ka hiki ke bandwidth.
⑤ʻImi ʻepekema:
ʻO ka maikaʻi o ka beam e hōʻoia i ka pilina a me ka paʻa i nā hoʻokolohua optical nonlinear.
4. Nā mea nui e pili ana i ka maikaʻi o ke kukui
①Hoʻolālā Hoʻolālā Laser:
Hāʻawi pinepine nā lasers single-mode i ka maikaʻi beam ma mua o nā lasers multi-mode.
②Loaʻa i ka Medium & Resonator Design:
Hoʻopili kēia i ka hoʻohele ʻana o ke ʻano a me ka paʻa o ka beam.
③Hoʻoponopono i ka hopena wela:
Hiki i ka hoʻoheheʻe wela maikaʻi ʻole ke alakaʻi i ka lens thermal a me ka distortion beam.
④Hoʻolikelike a me ke ʻano alakaʻi nalu:
Hiki ke hoʻohaʻahaʻa ʻia ke ʻano o ka lāʻau i ka pauma ʻole ʻana a i ʻole nā hemahema o ke kūkulu ʻana.
5. Pehea e hoʻomaikaʻi ai i ka maikaʻi o ka beam
①Hoʻonui i ka hoʻolālā ʻana o nā mea hana:
E hoʻohana i nā alakaʻi nalu a me nā hoʻolālā resonator symmetric.
②Hooponopono wela:
E hoʻohui i nā puʻu wela kūpono a i ʻole ka hoʻoluʻu ikaika e hōʻemi i ka hoʻoheheʻe ʻana o ka beam i hoʻokomo ʻia i ka thermally.
③Optics-Shaping Beam:
E noi i nā collimators, nā kānana spatial, a i ʻole nā mea hoʻololi mode.
④Mana Kikohoʻe & Manaʻo Manaʻo:
E hoʻohana i ka ʻike nalu mua a me nā optic adaptive e hoʻokō i ka hoʻoponopono ikaika.
6. Ka hopena
ʻOi aku ka maikaʻi o ka beam ma mua o kahi ʻāpana kino—it's ka“helu pololei”o ka laser's hana.
Ma nā noi honua maoli, hiki i ka maikaʻi beam kiʻekiʻe ke hoʻonui i ka pono, pololei, a me ka hilinaʻi o nā ʻōnaehana laser. No nā mea hoʻohana e ʻimi nei i ka hana kiʻekiʻe a me ke kūpaʻa, pono ka maikaʻi o ka beam i mea nui i ke koho ʻana i kahi laser.
Ke hoʻomau nei ka ʻenehana laser, hiki iā mākou ke manaʻo e ʻoi aku ka maikaʻi o ka mana beam i nā mea liʻiliʻi a me nā kiʻekiʻe o ka mana.—e hoʻokaʻawale i ke ala no nā mea hou i ka hana kiʻekiʻe, ka lāʻau lapaʻau pololei, aerospace, a ma waho.
Ka manawa hoʻouna: Iulai-22-2025