Густина на моќност и густина на енергија на ласерот

Густина на моќност и густина на енергија на ласерот

Густината е физичка величина со која сме многу запознаени во секојдневниот живот, густината со која најчесто контактираме е густината на материјалот, формулата е ρ=m/v, односно густината е еднаква на масата поделена со волуменот. Но, густината на моќноста и густината на енергијата на ласерот се различни, тука поделени со површината, а не со волуменот. Моќноста е исто така наш контакт со многу физички величини, бидејќи користиме електрична енергија секој ден, електричната енергија ќе вклучува моќност, меѓународната стандардна единица за моќност е W, односно J/s, е односот на единицата за енергија и времето, меѓународната стандардна единица за енергија е J. Значи, густината на моќност е концептот на комбинирање на моќност и густина, но тука е површината на зрачење на точката, а не волуменот, моќноста поделена со површината на излезната точка е густината на моќност, односно единицата за густина на моќност е W/m2, и воласерско поле, бидејќи површината на точката на ласерско зрачење е доста мала, па генерално како единица се користи W/cm2. Густината на енергијата се отстранува од концептот на време, комбинирајќи ја енергијата и густината, а единицата е J/cm2. Нормално, континуираните ласери се опишуваат со користење на густина на моќност, додекапулсирани ласерисе опишани со користење и на густина на моќност и на густина на енергија.

Кога ласерот дејствува, густината на моќност обично одредува дали е достигнат прагот за уништување, или аблација, или други дејствувачки материјали. Прагот е концепт што често се појавува при проучување на интеракцијата на ласерите со материјата. За проучување на кратки импулси (кои може да се сметаат како us фаза), ултракратки импулси (кои може да се сметаат како ns фаза), па дури и ултрабрзи (ps и fs фаза) материјали за интеракција со ласер, раните истражувачи обично го усвојуваат концептот на густина на енергија. Овој концепт, на ниво на интеракција, ја претставува енергијата што дејствува на целта по единица површина, во случај на ласер од исто ниво, оваа дискусија е од поголемо значење.

Исто така, постои праг за густината на енергијата при инјектирање со еден пулс. Ова исто така го отежнува проучувањето на интеракцијата ласер-материја. Сепак, денешната експериментална опрема постојано се менува, различните ширини на пулсот, енергијата на еден пулс, фреквенцијата на повторување и другите параметри постојано се менуваат, па дури и треба да се земе предвид вистинскиот излез на ласерот во флуктуациите на енергијата на пулсот. Во случај на мерење на густината на енергија, може да биде премногу грубо. Општо земено, може грубо да се смета дека густината на енергија поделена со ширината на пулсот е просечната густина на моќност во времето (забележете дека станува збор за време, а не за простор). Сепак, очигледно е дека вистинскиот облик на ласерскиот бран може да не биде правоаголен, квадратен бран, па дури ни ѕвончест или гаусов, а некои се одредени од својствата на самиот ласер, кој е повеќе обликуван.

Ширината на импулсот обично се дава со ширината на половина висина обезбедена од осцилоскопот (полн врв полуширина FWHM), што нè тера да ја пресметаме вредноста на густината на моќност од густината на енергијата, која е висока. Посоодветната половина висина и ширина треба да се пресметаат со интегралот, половина висина и ширина. Нема детално испитување дали постои релевантен стандард за нијанса за познавање. За самата густина на моќност, при вршење пресметки, обично е можно да се користи енергија на еден импулс за пресметување, енергија на еден импулс/ширина на импулс/површина на точка, што е просторна просечна моќност, а потоа да се помножи со 2, за просторната врвна моќност (просторната распределба е Гаусова распределба е таков третман, топ-хет не мора да го прави тоа), а потоа да се помножи со израз за радијална распределба. И готово.