脈衝雷射器的能量換算

2022-10-27 19:27:02 字數 997 閱讀 5010

脈衝雷射器的發射雷射是不連續,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。

連續雷射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。

瓦和焦耳的關係:1w=1j/秒。

一台脈衝雷射器,脈衝發射能量是1焦耳/次,脈衝頻率是50hz,則每秒鐘發射雷射50次,每秒鐘內做功的平均功率為:50x 1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,一台綠光脈衝雷射器,脈衝能量是0.14mj/次,每次脈寬20ns, 脈衝頻率100khz,

平均功率為:0.14mj x 100k=14j/s=14w,即平均功率為14瓦;

峰值功率是每次脈衝能量與脈寬之比,即

峰值功率:0.14mj/20ns=7000w=7kw, 峰值功率為7千瓦。

要想知道鏡片的脈衝雷射損傷閾值是否在承受極限內,既要計算脈衝雷射的峰值功率,也要計算脈衝雷射的平均功率,綜合考慮。

如某znse鏡片的雷射損傷閾值時是500mw/cm2, 使用在一台脈衝雷射器中,脈衝雷射器的脈衝能量是10j/cm2,脈寬10ns,頻率50khz。

首先,計算平均功率: 10j/cm2 x 50khz =0.5mw/cm2

其次,再計算峰值功率:10j/cm2 / 10ns = 1000mw/cm2

從脈衝雷射器的平均功率看,該鏡片是能承受不被損傷的,但從脈衝雷射器的峰值功率看,是大於該鏡片的雷射損傷閾值的。所以,綜合判斷,該znse鏡片不宜用於此脈衝雷射器。

如果有條件,對脈衝雷射器鏡片,應當分別測試平均功率和峰值功率的雷射損傷閾值。

**e. power : 平均功率

pulse energy : 脈衝能量

pulse width: 脈寬

peak power: 峰值功率

rep. rate : 脈衝頻率

ps: 皮秒,10-12 s

ns: 納秒,10-9s

m: 兆,106

j: 焦耳

w: 瓦

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