引言

       描述激光器的参数很多，但对表演用激光器主要关心的参数有：

　　1、 激光功率

　　2、激光波长

　　3、调制方式：TTL、模拟

　　4、激光束的发散角

　　5、光斑模式：基模、多模

激光输出功率

　　与电能一样，激光器发出的光也是一种能源，只是它以光的形成出现。所以激光器的输出功率与发电厂发电机的输出功率一样，是一个度量单位时间内输出能量的物理量。为了理解“激光功率”这个概念，可以这样想象一下：如果有一转换效率为100%的激光与电的能量转换器，那么向这个转换器输入1瓦的电功率，它能就出1W的激光。事实上，现在激光表演普遍采用的DPSS或LD激光器，就是一个典型的电光转换器，只是它的转换效率不到100％，在百分之几到几十而已。并且在不同产家的激光光路设计中也有透镜聚集与镜片反射等上面的功率损耗。

　  规定单位为：瓦（W）或毫瓦（mW）,1W=1000mW

激光灯功率的测定是在激光光源通过所有的光学元件后，在激光灯的出光口处直接测量的。

激光波长

　　学过电子学的都知道无线电的波长，或者说更专业一点的就是电磁波的波长。其实，激光也是一种电磁波，只是激光的波长与无线电波不在一个数量级，它比无线电波短好多个数量级。激光的波长单位通常用nm（1/1000000000米）来度量，而激光又可以分为可见激光和不可见激光两大类。
　　在用于表演的可见激光内，根据波长的不同又可以分出很多颜色的激光。人眼可以明显区分的可见激光的波长基本上在400nm－700nm之间。激光波长越短，其色彩越偏蓝紫色，直到紫外，人眼就看不见了；而波长越长，其色彩越偏向红色、直到红外，人眼看不见，人眼对波长550-570nm附近的绿、橙、黄的光最为敏感。所以，在可见光范围内，可以把波长理解为对色彩的一种数字化标识。

激光调制方式：TTL调制和模拟(Analog)调制

      ISP标准要求颜色信号为模拟信号，这样0V的时候不会有光输出，2.5V的时候输出功率达到标称功率的一半，5V的时候输出全功率。ISP标准也假定在激光灯与信号源断开的瞬间不应该有任何光输出（因为颜色信号的差分值为零）。

　　另一种为TTL的数字信号，这样就能控制驱动电流的通断，达到激光器亮和灭的控制。TTL调制意味着激光灯要么全功率开启要么完全关闭。这不符合ISP标准。更糟糕的是，TTL调制会突然输入“浮动高电平”，就是说激光灯在断开信号源的刹那会输出全功率的无摆向光束。有一样东西要记住的：在某些情况下，激光灯可能会对人眼造成伤害或者引发火灾。激光灯的设计应该首先考虑安全问题。所以安全设计要考虑的其中一点是在联锁装置回路断开的时候要避免有光束输出，在激光不连接或者切断连接的时候也不应该有光输出。并安装一个差分接收器以迫使TTL激光输入瞬时“浮动低电平”而非“浮动高电平”以避免关闭时输出瞬时全功率光束

激光发散角

　　激光光束的发散性是决定激光器实用性的一个重要因素，激光的发散性决定了多大的能量能被传送到给定的目标，

　　激光出口光斑和其发散角代表光束的质量，如果出口光斑太大，那么高速小镜片的振镜就不能反射全部的激光束,造成激光功率的损失。

　　激光从输出镜出射光斑大小为A1经过一段距离光斑大小为A2 。用A2-A1 计算出光斑变化量，运用三角函数就可以计算出激光的发散角度。通常激光的出口光斑在3mm以内为佳，如果发散角太大,那么激光在传输一段距离后，光班变得很大，通常发散角在2毫弧度以内为佳.

散热温控方式

　　在半导体大功率激光器的各种关键技术中，散热问题的解决是一个极其关键的技术。因为半导体激光器能产生很高的峰值功率，这些器件的电光转换效率为10%~50%，即所输入的电能50%~90% 都转换为热能。在管芯焊接的地方产生的热流量大约为1KWNaN-2。这种热负载是限制激光器正常工作的关键因素。半导体激光器散热问题解决会直接关系到激光器的使用寿命，导致激光器有源区温度的迅速提高，从而引起激光器的光学灾变，甚至烧毁半导体激光器。

　　散热方式一般有：风扇冷却＋陶瓷片加热

　　　　　　　　　　TEC双向热能交换＋散热器风扇散热

　　　　　　　　　　水冷循环机散热

光斑模式

　　针对DPSS激光器，即我们所说的绿激光器，它与半导体激光器的区别是激光器有一个谐振腔。谐振腔的主要主用有：倍增激光增益介质的受激放大作用长度以形成光的高亮度；提高了光源发光的方向性；由于激光器谐振腔中分立的振荡模式的存在，大大提高了输出激光的单色性，实现了高度的相干性，改变了输出激光的光束结构及其传输特性。光学谐振腔是由相隔一定距离的两块反射镜组成的（一块全反射镜，一块部分反射镜）。谐振腔靠两端的反射竟来实现光束在腔内的往返传播，对于光波没有任何其他限制，由于反射镜大小有限，它在对光束起反射作用的同时，还会引起光波的衍射效应。腔内的光束每经过一次反射镜的作用，就使光束的一部分不能再次被反射回腔内。因而，反射回来的光束的强度要减弱，同时光强分布也将发生变化。当反射次数足够多时（大约三百多次反射）,光束的横向场分布便趋于稳定，不在受衍射的影响。场分布腔内往返传播一次后能够再现出来。反射只改变强度的大小，而不改变光的强度分布。这种稳态场经一次往返后，唯一的变化是，镜面上各点的场振幅按同样的比例衰减，各点的相位发生同样大小的滞后，当两镜面完全相同时（对称开腔），这种稳态场分布应在腔内经单程渡越（传播）后即实现再现，这个稳定的横向场分布，就是激光谐振腔的自再现模。通常叫作横模。

　　自再现模所足的积分方程为

　　σ mn μ mn （x，y）=∫∫K（x,y,xˊ,yˊ）μ mn (xˊ,yˊ)dsˊ        

　　式中K（x,y, xˊ,yˊ）=L ikπ2e)y',x',,(yxikρ = L i λe)y',x',,(yxikρ  σ mn 与μ mn 的下标表示该方程存在一系的不连续的本征函数解与本征值解。积分方程的本征函数解μmn 一般为复函数，它的模代表对称开腔任一镜面上的光场振幅分布。本征函数解μmn 表示的是在激光谐振腔中存在的稳定的横向场分布，就是自再现模，通常叫做横模。m=0，n=0时所对应的横模称为基横模，即TEM00高斯光束。基横模TEM00高斯光束行波输出在与光束前进方向的垂直平面上的强度呈高斯型分布。同时基横模的输出是相对均匀的，而且它的强度中心沿直线传播，其传播方向很好，发散角很小。