Vlnová dĺžka, výkon a energia, opakovacia frekvencia, koherenčná dĺžka atď., laserová terminológia.

Vlnová dĺžka (bežné jednotky: nm až µm):

Vlnová dĺžka lasera popisuje priestorovú frekvenciu vyžarovanej svetelnej vlny. Optimálna vlnová dĺžka pre konkrétny prípad použitia do značnej miery závisí od aplikácie. Počas spracovania materiálu budú mať rôzne materiály jedinečné absorpčné charakteristiky vlnovej dĺžky, čo vedie k rôznym interakciám s materiálmi. Podobne môže atmosferická absorpcia a interferencia ovplyvniť určité vlnové dĺžky odlišne pri diaľkovom snímaní a pri lekárskych laserových aplikáciách rôzne farby pokožky absorbujú určité vlnové dĺžky odlišne. Lasery s kratšou vlnovou dĺžkou a laserová optika majú výhody pri vytváraní malých, presných prvkov, ktoré vytvárajú minimálne periférne zahrievanie vďaka menším zaostreným bodom. Vo všeobecnosti sú však drahšie a náchylnejšie na poškodenie ako lasery s dlhšími vlnovými dĺžkami.

Výkon a energia (bežné jednotky: W alebo J):

Výkon lasera sa meria vo wattoch (W), ktorý sa používa na opis optického výkonu lasera s kontinuálnou vlnou (CW) alebo priemerného výkonu pulzného lasera. Okrem toho charakteristikou pulzného lasera je, že jeho pulzová energia je priamo úmerná priemernému výkonu a nepriamo úmerná frekvencii opakovania pulzu. Jednotkou energie je Joule (J).

Energia pulzu = priemerná frekvencia opakovania výkonu Energia pulzu = priemerná frekvencia opakovania výkonu.

Lasery s vyšším výkonom a energiou sú vo všeobecnosti drahšie a produkujú viac odpadového tepla. So zvyšujúcim sa výkonom a energiou je udržiavanie vysokej kvality lúča čoraz ťažšie.

Trvanie impulzu (bežné jednotky: fs až ms):

Trvanie laserového pulzu alebo (t. j. šírka pulzu) je všeobecne definované ako čas, ktorý laser potrebuje na dosiahnutie polovice svojho maximálneho optického výkonu (FWHM). Ultrarýchle lasery sa vyznačujú krátkym trvaním impulzov v rozsahu od pikosekúnd (10-12 sekúnd) po attosekundy (10-18 sekúnd).

Frekvencia opakovania (bežné jednotky: Hz až MHz):

Opakovacia frekvencia pulzného lasera alebo frekvencia opakovania pulzov opisuje počet pulzov emitovaných za sekundu, čo je prevrátená hodnota sekvenčného odstupu pulzov. Ako už bolo spomenuté, frekvencia opakovania je nepriamo úmerná energii impulzu a priamo úmerná priemernému výkonu. Hoci frekvencia opakovania zvyčajne závisí od média zosilnenia lasera, v mnohých prípadoch sa frekvencia opakovania môže líšiť. Čím vyššia je frekvencia opakovania, tým kratší je čas tepelnej relaxácie na povrchu laserovej optiky a konečného zaostreného bodu, čo umožňuje rýchlejšie zahriatie materiálu.

Koherenčná dĺžka (bežné jednotky: mm až cm):

Lasery sú koherentné, čo znamená, že existuje pevný vzťah medzi fázovými hodnotami elektrického poľa v rôznych časoch alebo miestach. Je to preto, že laserové svetlo sa na rozdiel od väčšiny iných typov svetelných zdrojov vytvára stimulovanou emisiou. Koherencia počas šírenia postupne slabne a koherenčná dĺžka lasera definuje vzdialenosť, na ktorú si jeho časová koherencia zachováva určitú kvalitu.

Polarizácia:

Polarizácia definuje smer elektrického poľa svetelnej vlny, ktorý je vždy kolmý na smer šírenia. Vo väčšine prípadov je laserové svetlo lineárne polarizované, čo znamená, že vyžarované elektrické pole smeruje vždy rovnakým smerom. Nepolarizované svetlo vytvára elektrické polia, ktoré smerujú do mnohých rôznych smerov. Stupeň polarizácie sa zvyčajne vyjadruje ako pomer optickej mohutnosti dvoch ortogonálnych polarizačných stavov, napríklad 100:1 alebo 500:1.

Priemer lúča (bežné jednotky: mm až cm):

Priemer lúča lasera predstavuje bočné predĺženie lúča alebo fyzickú veľkosť kolmú na smer šírenia. Zvyčajne je definovaná ako šírka 1/e2, to znamená bod, v ktorom intenzita lúča dosiahne 1/e2 (≈ 13,5 %) svojej maximálnej hodnoty. V bode 1/e2 intenzita elektrického poľa klesne na 1/e (≈ 37 %) svojej maximálnej hodnoty. Čím väčší je priemer lúča, tým väčšia je optika a celkový systém potrebný na zabránenie orezania lúča, čo vedie k zvýšeniu nákladov. Zníženie priemeru lúča však zvyšuje hustotu výkonu/energie, čo môže mať tiež škodlivé účinky.

Výkon alebo hustota energie (bežné jednotky: W/cm2 až MW/cm2 alebo µJ/cm2 až J/cm2):

Priemer lúča súvisí s hustotou výkonu/energie laserového lúča (to znamená s optickým výkonom/energiou na jednotku plochy). Keď je výkon alebo energia lúča konštantná, čím väčší je priemer lúča, tým menšia je hustota výkonu/energie. Lasery s vysokou hustotou výkonu/energie sú zvyčajne ideálnym konečným výstupom systému (napríklad pri laserovom rezaní alebo laserovom zváraní), ale nízka Hustota výkonu/energie lasera je v systéme často výhodná a zabraňuje poškodeniu spôsobenému laserom. To tiež bráni oblastiam s vysokým výkonom/vysokou hustotou energie lúča v ionizácii vzduchu. Z týchto dôvodov sa často používajú expandéry lúčov na zväčšenie priemeru, čím sa zníži hustota výkonu/energie vo vnútri laserového systému. Je však potrebné dbať na to, aby sa lúč neroztiahol natoľko, že by sa zachytil v otvore systému, čo by malo za následok plytvanie energiou a možné poškodenie.