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深度解讀

續(xù)激光器發(fā)射的能量功率單位瓦特(W)計(jì)量

來源:現(xiàn)代激光工業(yè)2015-01-20 我要評(píng)論(0 )   

脈沖激光器的發(fā)射激光是不連續(xù),一般以高重頻脈沖間隔發(fā)射。發(fā)射能量以功的單位焦耳(J)計(jì),即每次脈沖做功多少焦耳?! ∵B續(xù)激

 脈沖激光器的發(fā)射激光是不連續(xù),一般以高重頻脈沖間隔發(fā)射。發(fā)射能量以功的單位焦耳(J)計(jì),即每次脈沖做功多少焦耳。

  連續(xù)激光器發(fā)射的能量以功率單位瓦特(W)計(jì)量,即每秒鐘做功多少焦耳,表示單位時(shí)間內(nèi)做功多少。

  瓦和焦耳的關(guān)系:1W=1J/秒。

  一臺(tái)脈沖激光器,脈沖發(fā)射能量是1焦耳/次,脈沖頻率是50Hz,則每秒鐘發(fā)射激光50次,每秒鐘內(nèi)做功的平均功率為:50X1焦耳=50焦耳,所以,平均功率就換算為50瓦。

  再舉例說明峰值功率的計(jì)算,一臺(tái)綠光脈沖激光器,脈沖能量是0.14mJ/次,每次脈寬20ns,脈沖頻率100kHz,

  平均功率為:0.14mJX100k=14J/s=14W,即平均功率為14瓦;

  峰值功率是每次脈沖能量與脈寬之比,即

  峰值功率:0.14mJ/20ns=7000W=7kW,峰值功率為7千瓦。

  要想知道鏡片的脈沖激光損傷閾值是否在承受極限內(nèi),既要計(jì)算脈沖激光的峰值功率,也要計(jì)算脈沖激光的平均功率,綜合考慮。

  如某ZnSe鏡片的激光損傷閾值時(shí)是500MW/cm2,使用在一臺(tái)脈沖激光器中,脈沖激光器的脈沖能量是10J/cm2,脈寬10ns,頻率50kHz。

  首先,計(jì)算平均功率:10J/cm2X50kHz=0.5MW/cm2

  其次,再計(jì)算峰值功率:10J/cm2/10ns=1000MW/cm2

  從脈沖激光器的平均功率看,該鏡片是能承受不被損傷的,但從脈沖激光器的峰值功率看,是大于該鏡片的激光損傷閾值的。所以,綜合判斷,該ZnSe鏡片不宜用于此脈沖激光器。

  如果有條件,對(duì)脈沖激光器鏡片,應(yīng)當(dāng)分別測(cè)試平均功率和峰值功率的激光損傷閾值。

  Ave.Power:平均功率

  Pulseenergy:脈沖能量

  PulseWidth:脈寬

  PeakPower:峰值功率

  Rep.Rate:脈沖頻率

  ps:皮秒,10-12S

  ns:納秒,10-9S

  M:兆,106

  J:焦耳

  W:瓦

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脈沖激光器連續(xù)激光器激光
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