ລະຫັດຄວາມແມ່ນຍໍາຂອງເລເຊີ: ການວິເຄາະຄຸນນະພາບຂອງລຳແສງທີ່ສົມບູນແບບ

ໃນການນຳໃຊ້ເລເຊີທີ່ທັນສະໄໝ, ຄຸນນະພາບຂອງລຳແສງໄດ້ກາຍເປັນໜຶ່ງໃນຕົວຊີ້ວັດທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດສຳລັບການປະເມີນປະສິດທິພາບໂດຍລວມຂອງເລເຊີ. ບໍ່ວ່າຈະເປັນ'ການຕັດຄວາມແມ່ນຍໍາໃນລະດັບໄມຄຣອນໃນການຜະລິດ ຫຼື ການກວດຈັບໄລຍະໄກໃນລະດັບເລເຊີ, ຄຸນນະພາບຂອງລໍາແສງມັກຈະກໍານົດຄວາມສໍາເລັດ ຫຼື ຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ.

ດັ່ງນັ້ນ, ຄຸນນະພາບຂອງລຳແສງແມ່ນຫຍັງແທ້? ມັນມີຜົນກະທົບຕໍ່ປະສິດທິພາບຂອງເລເຊີແນວໃດ? ແລະ ຄົນເຮົາຈະເລືອກຄຸນນະພາບຂອງລຳແສງທີ່ເໝາະສົມກັບຄວາມຕ້ອງການສະເພາະຂອງການນຳໃຊ້ໄດ້ແນວໃດ?

1. ຄຸນນະພາບຂອງລຳແສງແມ່ນຫຍັງ?

ເວົ້າງ່າຍໆ, ຄຸນນະພາບຂອງລຳແສງໝາຍເຖິງລັກສະນະການແຜ່ກະຈາຍທາງພື້ນທີ່ຂອງລຳແສງເລເຊີ. ມັນອະທິບາຍວ່າລຳແສງສາມາດໂຟກັສໄດ້ດີປານໃດ, ພຶດຕິກຳການແຍກຕົວຂອງມັນ, ແລະ ການແຈກຢາຍພະລັງງານຂອງມັນຢ່າງເປັນເອກະພາບແນວໃດ.

ໃນກໍລະນີທີ່ເໝາະສົມ, ລຳແສງເລເຊີຄ້າຍຄືກັບລຳແສງ Gaussian ທີ່ສົມບູນແບບ, ມີມຸມການແຕກແຍກທີ່ນ້ອຍທີ່ສຸດ ແລະ ປະສິດທິພາບການໂຟກັສທີ່ດີທີ່ສຸດ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເນື່ອງຈາກປັດໃຈຕ່າງໆເຊັ່ນ: ໂຄງສ້າງແຫຼ່ງທີ່ມາ, ຄຸນສົມບັດຂອງວັດສະດຸ, ແລະ ຜົນກະທົບທາງຄວາມຮ້ອນ, ລຳແສງເລເຊີໃນໂລກຕົວຈິງມັກຈະໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກການແຜ່ກະຈາຍ, ການບິດເບືອນ, ຫຼື ການແຊກແຊງແບບມັນຕິໂໝດ.—ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຫຼຸດຜ່ອນຄຸນນະພາບຂອງ beam.

2. ຕົວຊີ້ວັດຄຸນນະພາບຂອງລຳແສງທົ່ວໄປ

①M² ປັດໄຈ (ປັດໄຈການຂະຫຍາຍພັນຂອງລຳແສງ)

ມ² ຄ່າແມ່ນພາລາມິເຕີຫຼັກທີ່ໃຊ້ເພື່ອປະເມີນຄຸນນະພາບຂອງລຳແສງ.

M² = 1 ຊີ້ບອກເຖິງລຳແສງ Gaussian ທີ່ສົມບູນແບບ.

M² > 1 ໝາຍຄວາມວ່າຄຸນນະພາບຂອງລຳແສງຫຼຸດລົງ, ແລະຄວາມສາມາດໃນການໂຟກັດຊຸດໂຊມລົງ.

ໃນການນຳໃຊ້ໃນອຸດສາຫະກຳ, M² ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຕ້ອງມີຄ່າທີ່ຕໍ່າກວ່າ 1.5, ໃນຂະນະທີ່ເລເຊີລະດັບວິທະຍາສາດມີຈຸດປະສົງເພື່ອ M² ຄ່າໃກ້ຄຽງກັບ 1 ເທົ່າທີ່ຈະເປັນໄປໄດ້.

②ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງລຳແສງ

ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງລຳແສງອະທິບາຍວ່າລຳແສງເລເຊີຂະຫຍາຍອອກໄປເທົ່າໃດເມື່ອມັນແຜ່ລາມໄປໃນໄລຍະທາງໄກ.
ມຸມເບກຕ່າງທີ່ນ້ອຍກວ່າໝາຍເຖິງລຳແສງທີ່ເຂັ້ມຂຸ້ນກວ່າ, ຈຸດໂຟກັສນ້ອຍກວ່າ, ແລະ ຄວາມແມ່ນຍຳຫຼາຍກວ່າໃນໄລຍະທາງໄກກວ່າ.

③ໂປຣໄຟລ໌ຂອງຄານ ແລະ ການແຈກຢາຍພະລັງງານ

ລຳແສງທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງຄວນມີຮູບແບບລຳແສງທີ່ສົມມາດ ແລະ ເປັນເອກະພາບ ພ້ອມດ້ວຍຈຸດໃຈກາງທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມສູງ. ສິ່ງນີ້ຮັບປະກັນຜົນຜະລິດພະລັງງານທີ່ຊັດເຈນ ແລະ ສາມາດຄວບຄຸມໄດ້ ສຳລັບການຕັດ, ການໝາຍ ແລະ ການນຳໃຊ້ອື່ນໆ.

3. ຄຸນນະພາບຂອງລຳແສງມີຜົນກະທົບຕໍ່ການນຳໃຊ້ໃນໂລກຕົວຈິງແນວໃດ

①ການປະມວນຜົນທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາສູງ (ການຕັດ/ການເຊື່ອມ/ການໝາຍ):
ຄຸນນະພາບຂອງລຳແສງກຳນົດຂະໜາດຂອງຈຸດໂຟກັສ ແລະ ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານ, ເຊິ່ງສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມຖືກຕ້ອງ ແລະ ປະສິດທິພາບຂອງເຄື່ອງຈັກ.

②ເລເຊີທາງການແພດ:
ຄຸນນະພາບຂອງລຳແສງມີຜົນກະທົບຕໍ່ວິທີການສົ່ງພະລັງງານໄປຫາເນື້ອເຍື່ອຢ່າງຖືກຕ້ອງ ແລະ ວິທີການຄວບຄຸມການແຜ່ກະຈາຍຄວາມຮ້ອນໄດ້ດີ.

③ການວັດແສງເລເຊີ / LIDAR:
ຄຸນນະພາບຂອງລຳແສງມີອິດທິພົນໂດຍກົງຕໍ່ລະດັບການກວດຈັບ ແລະ ຄວາມລະອຽດທາງພື້ນທີ່.

④ການສື່ສານທາງແສງ:
ຄຸນນະພາບຂອງລຳແສງມີຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມບໍລິສຸດຂອງໂໝດສັນຍານ ແລະ ຄວາມສາມາດຂອງແບນວິດ.

⑤ການຄົ້ນຄວ້າວິທະຍາສາດ:
ຄຸນນະພາບຂອງລຳແສງຮັບປະກັນຄວາມສອດຄ່ອງ ແລະ ຄວາມໝັ້ນຄົງໃນການແຊກແຊງ ຫຼື ການທົດລອງທາງດ້ານແສງທີ່ບໍ່ເປັນເສັ້ນຊື່.

4. ປັດໄຈຫຼັກທີ່ມີຜົນກະທົບຕໍ່ຄຸນນະພາບຂອງລຳແສງ

①ການອອກແບບໂຄງສ້າງເລເຊີ:
ເລເຊີໂໝດດຽວມັກຈະໃຫ້ຄຸນນະພາບຂອງລຳແສງດີກ່ວາເລເຊີຫຼາຍໂໝດ.

②ການອອກແບບຕົວກາງຮັບ ແລະ ຕົວສະທ້ອນສຽງ:
ສິ່ງເຫຼົ່ານີ້ມີອິດທິພົນຕໍ່ການແຈກຢາຍຮູບແບບ ແລະ ຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງລຳແສງ.

③ການຄຸ້ມຄອງຜົນກະທົບຄວາມຮ້ອນ:
ການລະບາຍຄວາມຮ້ອນທີ່ບໍ່ດີສາມາດນໍາໄປສູ່ການຫລໍ່ລື່ນຄວາມຮ້ອນ ແລະ ການບິດເບືອນຂອງລໍາແສງ.

④ຄວາມສະໝໍ່າສະເໝີຂອງປັ໊ມ ແລະ ໂຄງສ້າງຄື້ນນຳທາງ:
ການສູບນ້ຳທີ່ບໍ່ສະໝໍ່າສະເໝີ ຫຼື ຂໍ້ບົກຜ່ອງດ້ານໂຄງສ້າງສາມາດເຮັດໃຫ້ຮູບຮ່າງຂອງຄານເສື່ອມໂຊມລົງ.

5. ວິທີການປັບປຸງຄຸນນະພາບຂອງລຳແສງ

①ເພີ່ມປະສິດທິພາບສະຖາປັດຕະຍະກຳອຸປະກອນ:
ໃຊ້ຄື້ນນຳທາງຮູບແບບດຽວ ແລະ ການອອກແບບຕົວສະທ້ອນສຽງແບບສົມມາດ.

②ການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນ:
ປະສົມປະສານລະບົບລະບາຍຄວາມຮ້ອນທີ່ມີປະສິດທິພາບ ຫຼື ລະບົບເຮັດຄວາມເຢັນທີ່ມີປະສິດທິພາບເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການບິດເບືອນຂອງລຳແສງທີ່ເກີດຈາກຄວາມຮ້ອນ.

③ທັດສະນະວິທະຍາການສ້າງຮູບຮ່າງລຳແສງ:
ນຳໃຊ້ collimators, ຕົວກອງພື້ນທີ່, ຫຼື ຕົວແປງໂໝດ.

④ການຄວບຄຸມດິຈິຕອນ ແລະ ຄຳຕິຊົມ:
ໃຊ້ການກວດຈັບໜ້າຄື້ນແບບເວລາຈິງ ແລະ ການໃຊ້ລະບົບ optics ແບບປັບຕົວໄດ້ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ການແກ້ໄຂແບບໄດນາມິກ.

6. ສະຫຼຸບ

ຄຸນນະພາບຂອງລຳແສງແມ່ນຫຼາຍກວ່າພຽງແຕ່ຕົວກໍານົດທາງກາຍະພາບ—it'ແມ່ນ"ລະຫັດຄວາມແມ່ນຍໍາ"ຂອງເລເຊີ'ປະສິດທິພາບຂອງ.
ໃນການນຳໃຊ້ຕົວຈິງ, ຄຸນນະພາບຂອງລຳແສງສູງສາມາດເພີ່ມປະສິດທິພາບ, ຄວາມແມ່ນຍຳ ແລະ ຄວາມໜ້າເຊື່ອຖືຂອງລະບົບເລເຊີໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ສຳລັບຜູ້ໃຊ້ທີ່ຊອກຫາປະສິດທິພາບ ແລະ ຄວາມສອດຄ່ອງສູງ, ຄຸນນະພາບຂອງລຳແສງຄວນເປັນການພິຈາລະນາທີ່ສຳຄັນເມື່ອເລືອກເລເຊີ.

ໃນຂະນະທີ່ເຕັກໂນໂລຊີເລເຊີສືບຕໍ່ພັດທະນາ, ພວກເຮົາສາມາດຄາດຫວັງວ່າການຄວບຄຸມລັງສີຈະດີຂຶ້ນໃນອຸປະກອນຂະໜາດນ້ອຍກວ່າ ແລະ ຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານທີ່ສູງຂຶ້ນ—ປູທາງໄປສູ່ຄວາມເປັນໄປໄດ້ໃໝ່ໆໃນການຜະລິດທີ່ກ້າວໜ້າ, ການແພດທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາສູງ, ການບິນອະວະກາດ, ແລະອື່ນໆ.