Kraftdensitet och energitäthet för laser

Kraftdensitet och energitäthet för laser

Densitet är en fysisk mängd som vi är mycket bekanta med i vårt dagliga liv, densitet vi kontaktar mest är densitet på materialet, formeln är ρ = m/v, det vill säga densiteten är lika med massan dividerad med volym. Men krafttätheten och energitätheten för lasern är olika, här dividerade med området snarare än volymen. 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 är w/m2 och ilaserfält, eftersom laserbestrålningsområdet är ganska litet, så i allmänhet används w/cm2 som en enhet. Energitätheten tas bort från begreppet tid, kombinerar energi och densitet, och enheten är J/CM2. Normalt beskrivs kontinuerliga lasrar med hjälp av krafttäthet, medanpulserade lasrarbeskrivs med användning av både effektdensitet och energitäthet.

När lasern verkar bestämmer krafttätheten vanligtvis om tröskeln för förstörande eller ablating, eller andra verkande material uppnås. Tröskel är ett koncept som ofta visas när man studerar interaktion mellan lasrar med materia. För studien av kort puls (som kan betraktas som USA: s stadium), ultrakortpuls (som kan betraktas som NS-stadiet) och till och med ultrasnabb (PS- och FS-scen) laserinteraktionsmaterial, antar tidiga forskare vanligtvis begreppet energitäthet. Detta koncept, på interaktionsnivån, representerar energin som verkar på målet per enhetsområde, i fallet med en laser av samma nivå, är denna diskussion av större betydelse.

Det finns också en tröskel för energitätheten för enstaka pulsinjektion. Detta gör också studien av laser-matter-interaktion mer komplicerad. Emellertid förändras dagens experimentella utrustning ständigt, en mängd pulsbredd, enstaka pulsenergi, repetitionsfrekvens och andra parametrar förändras ständigt, och till och med behöver betrakta den faktiska utgången från lasern i en pulsenergi fluktuationer i fallet med energitäthet att mäta, kan vara för grovt. Det är emellertid uppenbart att den faktiska laservågformen kanske inte är rektangulär, fyrkantig våg eller till och med klocka eller gaussiska, och vissa bestäms av egenskaperna hos själva lasern, som är mer formad.

Pulsbredden ges vanligtvis av den halvhöjda bredd som tillhandahålls av oscilloskopet (full topp halvbredd FWHM), vilket får oss att beräkna värdet på effektdensiteten från energitätheten, som är hög. Den mer lämpliga halvhöjden och bredden bör beräknas med den integrerade, halvhöjden och bredden. 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 multiplied genom ett radiellt distributionsuttryck, så är du klar.