Плътност на мощността и енергийната плътност на лазера

Плътност на мощността и енергийната плътност на лазера

Плътността е физическо количество, с което сме много запознати в ежедневието си, плътността, с която се свързваме най -много, е плътността на материала, формулата е ρ = m/v, тоест плътността е равна на масата, разделена по обем. Но плътността на мощността и енергийната плътност на лазера са различни, тук разделени на площта, а не от обема. Power is also our contact with a lot of physical quantities, because we use electricity every day, electricity will involve power, the international standard unit of power is W, that is, J/s, is the ratio of energy and time unit, the international standard unit of energy is J. So the power density is the concept of combining power and density, but here is the irradiation area of ​​the spot rather than the volume, the power divided by the output spot area is the power density, that is, the unit of power density е w/m2, а вЛазерно поле, тъй като зоната на лазерното облъчване е доста малка, така че обикновено W/cm2 се използва като единица. Енергийната плътност се отстранява от концепцията за времето, комбинирайки енергия и плътност, а единицата е J/CM2. Обикновено непрекъснатите лазери се описват с помощта на плътност на мощността, докатоимпулсни лазериса описани с помощта на плътност на мощността и енергийната плътност.

Когато лазерът действа, плътността на мощността обикновено определя дали прагът за унищожаване или отклоняване или други действащи материали се достига. Прагът е концепция, която често се появява при изучаване на взаимодействието на лазерите с материя. За изучаване на късия импулс (който може да се счита за етап на САЩ), ултра-кратък импулс (който може да се счита за етап на NS) и дори ултра бързи (PS и FS стадий) материали за лазерно взаимодействие, ранните изследователи обикновено приемат концепцията за енергийната плътност. Тази концепция, на нивото на взаимодействие, представлява енергията, действаща върху целта на единица зона, в случай на лазер от същото ниво, тази дискусия е от по -голямо значение.

Има и праг за енергийната плътност на инжектирането на единичен импулс. Това също прави изследването на взаимодействието с лазерно-материя по-сложно. Въпреки това, днешното експериментално оборудване е постоянно се променя, разнообразие от импулсна ширина, единична импулсна енергия, честота на повторение и други параметри постоянно се променят и дори трябва да се вземат предвид действителната продукция на лазера в импулсната енергия, която се колебае в случай на енергийна плътност. Очевидно е обаче, че действителната лазерна форма на вълната може да не е правоъгълна, квадратна вълна или дори звънец или гаусска, а някои се определят от свойствата на самия лазер, който е по -оформен.

Ширината на импулса обикновено се дава от ширината на полу-височината, осигурена от осцилоскопа (пълен пик на полу-ширина FWHM), което ни кара да изчислим стойността на плътността на мощността от енергийната плътност, която е висока. По -подходящата половина височина и ширина трябва да се изчисляват от интегралната, половината височина и ширината. There has been no detailed inquiry into whether there is a relevant nuance standard for knowing.For the power density itself, when doing calculations, it is usually possible to use a single pulse energy to calculate, a single pulse energy/pulse width/spot area, which is the spatial average power, and then multiplied by 2, for the spatial peak power (the spatial distribution is Gauss distribution is such a treatment, top-hat does not need to do so), and then умножени по радиално разпределение и сте готови.