I nā noi laser hou, ua lilo ka maikaʻi o ke kukuna i hoʻokahi o nā ana koʻikoʻi no ka loiloi ʻana i ka hana holoʻokoʻa o kahi laser. Inā paha'ʻO ka ʻoki pololei ʻana o ka pae micron i ka hana ʻana a i ʻole ka ʻike ʻana i kahi mamao loa i ka laser raging, ʻo ka maikaʻi o ke kukuna e hoʻoholo pinepine ai i ka holomua a i ʻole ka hāʻule ʻana o ka noi.
No laila, he aha ke ʻano o ke kukuna? Pehea e pili ai i ka hana laser? A pehea e hiki ai i kekahi ke koho i ke ʻano kukuna kūpono e kūlike me nā pono noi kikoʻī?
1. He aha ke ʻano o ke kukuna?
I ka ʻōlelo maʻalahi, pili ke ʻano o ke kukuna i nā ʻano hoʻolaha spatial o kahi kukuna laser. Hōʻike ia i ke ʻano o ka hiki ʻana o kahi kukuna ke kālele, kona ʻano divergence, a pehea ka like o ka hoʻolaha ʻana o kona ikehu.
I kahi hihia kūpono, ua like ke kukuna laser me ke kukuna Gaussian kūpono, e hōʻike ana i ka kihi divergence liʻiliʻi loa a me ka hana kālele maikaʻi loa. Eia nō naʻe, ma muli o nā mea e like me ke ʻano kumu, nā waiwai o nā mea, a me nā hopena wela, ʻeha pinepine nā kukuna laser o ka honua maoli i ka laha ʻana, ka distortion, a i ʻole ka multimode interference.—no laila e hōʻemi ana i ka maikaʻi o ke kukuna.
2. Nā Hōʻailona Kūlana Kukui Maʻamau
①M² Kumu Hoʻolaha Kukui (Kumu Hoʻolaha Kukui)
ʻO ka M² ʻo ka waiwai ke ʻano nui i hoʻohana ʻia e loiloi i ka maikaʻi o ke kukuna.
M² = 1 e hōʻike ana i kahi kukuna Gaussian kūpono.
M² > 1 ʻo ia hoʻi ke emi ʻana o ka maikaʻi o ke kukuna, a ke ʻino nei ka hiki ke kālele.
Ma nā noi ʻoihana, ʻo M² ʻO ka maʻamau, koi ʻia nā waiwai ma lalo o 1.5, ʻoiai ke kuhikuhi nei nā lasers ʻepekema no M² nā waiwai kokoke i ka 1 e like me ka hiki.
②Ka Hoʻokaʻawale ʻana o ke Kukui
Hōʻike ka beam divergence i ka nui o ka hoʻonui ʻana o ke kukuna laser i kona laha ʻana ma nā wahi lōʻihi.
ʻOi aku ka liʻiliʻi o nā kihi divergence i nā kukuna i ʻoi aku ka nui o ka noʻonoʻo ʻia, nā wahi focal liʻiliʻi, a me ka pololei ʻoi aku ma nā mamao lōʻihi.
③ʻIkepili Beam a me ka Hoʻolaha Ikehu
Pono kahi kukuna kiʻekiʻe e loaʻa kahi ʻano kukuna like a like me ke kikowaena ikaika kiʻekiʻe. Hōʻoia kēia i ka hoʻopuka ikehu maopopo a hiki ke hoʻokele ʻia no ka ʻoki ʻana, ka māka ʻana, a me nā hana ʻē aʻe.
3. Pehea e pili ai ka maikaʻi o ke kukuna i nā noi honua maoli
①Ka Hana Pololei (ʻOki/Kuʻi/Hōʻailona):
Hoʻoholo ka maikaʻi o ke kukuna i ka nui o ke kiko kiko a me ka nui o ka ikehu, e hoʻopilikia ana i ka pololei a me ka pono o ka hana ʻana.
②Nā Lasers Lapaʻau:
Hoʻopilikia ka maikaʻi o ke kukuna i ka pololei o ka hāʻawi ʻana o ka ikehu i nā ʻiʻo a me ka maikaʻi o ka kaohi ʻana i ka hoʻolaha wela.
③Ka Hoʻolaha ʻana o ka Laser / LIDAR:
Hoʻopilikia pololei ka maikaʻi o ke kukuna i ka laulā ʻike a me ka hoʻonā wahi.
④Kamaʻilio Optical:
Hoʻopilikia ka maikaʻi o ke kukuna i ka maʻemaʻe o ke ʻano hōʻailona a me ka mana o ka bandwidth.
⑤Noiʻi ʻEpekema:
Hoʻomaopopo ka maikaʻi o ke kukuna i ke kūlike a me ke kūpaʻa i nā hoʻokolohua optical interference a i ʻole nonlinear.
4. Nā Kumu Koʻikoʻi e Hoʻopilikia ana i ka Maikaʻi o ke Kukui
①Hoʻolālā Kūkulu Laser:
ʻOi aku ka maikaʻi o ka kukuna o nā lasers mode hoʻokahi ma mua o nā lasers multi-mode.
②Hoʻolālā Medium & Resonator Loaʻa:
Hoʻopili kēia i ka hoʻolaha ʻana o ke ʻano a me ke kūpaʻa o ke kukuna.
③Hoʻokele Hopena Wela:
ʻO ka hoʻopuehu wela maikaʻi ʻole ke alakaʻi i ka thermal lensing a me ka distortion kukuna.
④ʻO ke ʻano like o ka pamu a me ke ʻano o ka naveguide:
Hiki i ka pamu like ʻole a i ʻole nā hemahema kūkulu ke hana i ka hōʻino ʻana i ke ʻano o ka kaola.
5. Pehea e hoʻomaikaʻi ai i ka maikaʻi o ke kukuna
①Hoʻonui i ke ʻano o ka hāmeʻa:
E hoʻohana i nā alakaʻi nalu hoʻokahi-ʻano a me nā hoʻolālā resonator symmetric.
②Hoʻokele Wela:
E hoʻohui i nā poho wela kūpono a i ʻole nā mea hoʻoluʻu hana e hōʻemi i ka distortion kukuna i hoʻoulu ʻia e ka wela.
③Nā Optics Hoʻopili Kukui:
E hoʻohana i nā collimators, nā kānana spatial, a i ʻole nā mea hoʻololi mode.
④Mana Kikohoʻe a me ka Manaʻo:
E hoʻohana i ka ʻike ʻana i ka nalu manawa maoli a me nā optics adaptive e hoʻokō ai i ka hoʻoponopono dynamic.
6. Hopena
ʻOi aku ka maikaʻi o ke kukuna ma mua o kahi ana kino wale nō—it'ʻo ia ka"code pololei"o kahi laser'ka hana a s.
Ma nā noi honua maoli, hiki i ke ʻano kukuna kiʻekiʻe ke hoʻonui nui i ka pono, ka pololei, a me ka hilinaʻi o nā ʻōnaehana laser. No nā mea hoʻohana e ʻimi nei i ka hana kiʻekiʻe a me ke kūlike, pono ke ʻano kukuna i mea nui e noʻonoʻo ai i ke koho ʻana i kahi laser.
I ka hoʻomau ʻana o ka ʻenehana laser i ka ulu ʻana, hiki iā mākou ke manaʻo i ka kaohi kukuna maikaʻi aʻe i nā mea liʻiliʻi a me nā densities mana kiʻekiʻe.—ke hoʻomākaukau nei i ke ala no nā mea hiki ke hana hou i ka hana ʻana kiʻekiʻe, ka lāʻau lapaʻau pololei, ka aerospace, a ma ʻō aku.
Ka manawa hoʻouna: Iulai-22-2025