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脈沖激光器的能量換算
閱讀：2177 發布時間：2014-3-21
脈沖激光器的能量換算
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：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：0.14mJ X 100k=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/cm2 X 50kHz =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
- Pulse energy ： 脈沖能量
- Pulse Width： 脈寬
- Peak Power: 峰值功率
- Rep. Rate ： 脈沖頻率
- ps： 皮秒，10-12 S
- ns： 納秒，10-9S
- M: 兆，106
- J: 焦耳
- W: 瓦