Lazerin güç yoğunluğu ve enerji yoğunluğu

Lazerin güç yoğunluğu ve enerji yoğunluğu

Yoğunluk, günlük yaşamımızda çok aşina olduğumuz fiziksel bir miktardır, en çok temas ettiğimiz yoğunluk malzemenin yoğunluğudur, formül ρ = m/v'dir, yani yoğunluk kütle hacimine eşittir. Ancak lazerin güç yoğunluğu ve enerji yoğunluğu farklıdır, burada hacim yerine alana bölünür. 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 Güç yoğunluğu birimi w/m2'dir velazer alanı, lazer ışınlama spot alanı oldukça küçük olduğundan, genellikle bir ünite olarak cm2 kullanılır. Enerji yoğunluğu, enerji ve yoğunluğu birleştirerek zaman kavramından çıkarılır ve ünite J/cm2'dir. Normalde, sürekli lazerler güç yoğunluğu kullanılarak tarif edilirkendarbeli lazerlerhem güç yoğunluğu hem de enerji yoğunluğu kullanılarak tarif edilir.

Lazer hareket ettiğinde, güç yoğunluğu genellikle yok etme veya kesme eşiğinin veya diğer oyunculuk malzemelerine ulaşılıp ulaşılmadığını belirler. Eşik, lazerlerin madde ile etkileşimini incelerken sıklıkla ortaya çıkan bir kavramdır. Kısa nabız (ABD aşaması olarak düşünülebilir), ultra kısa nabız (NS aşaması olarak kabul edilebilir) ve hatta ultra hızlı (PS ve FS aşaması) lazer etkileşim malzemeleri çalışması için, erken araştırmacılar genellikle enerji yoğunluğu kavramını benimser. Bu kavram, etkileşim düzeyinde, aynı seviyedeki bir lazer durumunda, birim alan başına hedefe etki eden enerjiyi temsil eder, bu tartışma daha önemlidir.

Ayrıca, tek darbe enjeksiyonunun enerji yoğunluğu için bir eşik de vardır. Bu aynı zamanda lazer-madde etkileşimi çalışmasını daha karmaşık hale getirir. Bununla birlikte, bugünün deneysel ekipmanı sürekli olarak değişmektedir, çeşitli darbe genişliği, tek nabız enerjisi, tekrarlama frekansı ve diğer parametreler sürekli olarak değişmektedir ve hatta enerji yoğunluğu durumundaki bir nabız enerji dalgalanmalarındaki gerçek çıkışını dikkate almalıdır. zaman, uzay değil). Bununla birlikte, gerçek lazer dalga formunun dikdörtgen, kare dalga, hatta çan veya Gaussian olmayabileceği ve bazılarının daha şekilli olan lazerin kendisinin özellikleri ile belirlendiği açıktır.

Darbe genişliği genellikle osiloskop (tam tepe yarım genişlikli FWHM) tarafından sağlanan yarım yükseklik genişliği ile verilir, bu da güç yoğunluğunun değerini yüksek olan enerji yoğunluğundan hesaplamamıza neden olur. Daha uygun yarım yükseklik ve genişlik, integral, yarım yükseklik ve genişlik ile hesaplanmalıdır. 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 Sonra radyal bir dağılım ifadesi ile çarpılır ve işiniz biter.