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脈沖激光功率和能量計(jì)算公式和方法

時(shí)間:2023-02-07 16:37:07 作者:博納德 點(diǎn)擊:次

  在確定脈沖激光是否適合某種器件或應(yīng)用時(shí),激光生產(chǎn)商可能沒(méi)有提供相關(guān)的參考參數(shù)。在這種情況下,一般可以根據(jù)已有的信息計(jì)算必要的參數(shù)??赡苄枰?jì)算峰值脈沖功率、平均功率、脈沖能量和相關(guān)參數(shù),以此達(dá)到需要的結(jié)果:

  1.png

  上圖中標(biāo)出了用于表征脈沖激光的參數(shù),下表中提供參數(shù)釋義。脈沖能量(E)是脈沖曲線下的陰影面積。脈沖能量也等于斜線區(qū)域的面積。

  脈沖激光計(jì)算公式:

  周期和重頻互為倒數(shù):

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  根據(jù)平均功率計(jì)算脈沖能量: 

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  根據(jù)脈沖能量計(jì)算平均功率: 

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  根據(jù)脈沖能量估算峰值功率: 

5.png

  峰值功率和平均功率的關(guān)系:

  6.png

  7.png

  根據(jù)平均功率和占空比*計(jì)算峰值功率:

  8.png

  注釋:占空比(τ/?t)是激光脈沖發(fā)射持續(xù)時(shí)間所占比例。

實(shí)例如下

  探測(cè)器的最大峰值光輸入功率規(guī)定為75 mW,用它測(cè)量下面的脈沖激光是否安全?

  平均功率:1 mW

  重頻:85 MHz

  脈寬:10 fs

  單脈沖能量:

  9.png

  看似低,但是峰值脈沖功率為:

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  使用探測(cè)器測(cè)量這個(gè)脈沖激光是不安全的,因?yàn)槊}沖的峰值功率要比探測(cè)器的最高峰值光輸入功率高5個(gè)數(shù)量級(jí)。

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