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深度解讀

續激光器發射的能量功率單位瓦特(W)計量

來源:現代激光工業(ye) 2015-01-20 我要評論(0 )   

脈衝(chong) 激光器的發射激光是不連續,一般以高重頻脈衝(chong) 間隔發射。發射能量以功的單位焦耳(J)計,即每次脈衝(chong) 做功多少焦耳。  連續激

 脈衝激光器的發射激光是不連續,一般以高重頻脈衝間隔發射。發射能量以功的單位焦耳(J)計,即每次脈衝做功多少焦耳。

  連續激光器發射的能量以功率單位瓦特(W)計量,即每秒鍾做功多少焦耳,表示單位時間內(nei) 做功多少。

  瓦和焦耳的關(guan) 係:1W=1J/秒。

  一台脈衝(chong) 激光器,脈衝(chong) 發射能量是1焦耳/次,脈衝(chong) 頻率是50Hz,則每秒鍾發射激光50次,每秒鍾內(nei) 做功的平均功率為(wei) :50X1焦耳=50焦耳,所以,平均功率就換算為(wei) 50瓦。

  再舉(ju) 例說明峰值功率的計算,一台綠光脈衝(chong) 激光器,脈衝(chong) 能量是0.14mJ/次,每次脈寬20ns,脈衝(chong) 頻率100kHz,

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

  峰值功率是每次脈衝(chong) 能量與(yu) 脈寬之比,即

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

  要想知道鏡片的脈衝(chong) 激光損傷(shang) 閾值是否在承受極限內(nei) ,既要計算脈衝(chong) 激光的峰值功率,也要計算脈衝(chong) 激光的平均功率,綜合考慮。

  如某ZnSe鏡片的激光損傷(shang) 閾值時是500MW/cm2,使用在一台脈衝(chong) 激光器中,脈衝(chong) 激光器的脈衝(chong) 能量是10J/cm2,脈寬10ns,頻率50kHz。

  首先,計算平均功率:10J/cm2X50kHz=0.5MW/cm2

  其次,再計算峰值功率:10J/cm2/10ns=1000MW/cm2

  從(cong) 脈衝(chong) 激光器的平均功率看,該鏡片是能承受不被損傷(shang) 的,但從(cong) 脈衝(chong) 激光器的峰值功率看,是大於(yu) 該鏡片的激光損傷(shang) 閾值的。所以,綜合判斷,該ZnSe鏡片不宜用於(yu) 此脈衝(chong) 激光器。

  如果有條件,對脈衝(chong) 激光器鏡片,應當分別測試平均功率和峰值功率的激光損傷(shang) 閾值。

  Ave.Power:平均功率

  Pulseenergy:脈衝(chong) 能量

  PulseWidth:脈寬

  PeakPower:峰值功率

  Rep.Rate:脈衝(chong) 頻率

  ps:皮秒,10-12S

  ns:納秒,10-9S

  M:兆,106

  J:焦耳

  W:瓦

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