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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2015-01-20 我要評論(0 )   

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

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

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

  瓦和焦耳的關系:1W=1J/秒。

  一臺脈沖激光器,脈沖發射能量是1焦耳/次,脈沖頻率是50Hz,則每秒鐘發射激光50次,每秒鐘內做功的平均功率為: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算,一臺綠光脈沖激光器,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,既要計算脈沖激光的峰值功率,也要計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是500MW/cm2,使用在一臺脈沖激光器中,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,對脈沖激光器鏡片,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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脈沖激光器連續激光器激光
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