Πυκνότητα ισχύος και ενεργειακή πυκνότητα λέιζερ

Πυκνότητα ισχύος και ενεργειακή πυκνότητα λέιζερ

Η πυκνότητα είναι μια φυσική ποσότητα που είμαστε πολύ εξοικειωμένοι με την καθημερινή μας ζωή, η πυκνότητα που επικοινωνούμε περισσότερο είναι η πυκνότητα του υλικού, ο τύπος είναι ρ = m/v, δηλαδή η πυκνότητα είναι ίση με τη μάζα που διαιρείται ανά όγκο. Αλλά η πυκνότητα ισχύος και η ενεργειακή πυκνότητα του λέιζερ είναι διαφορετικές, εδώ διαιρούμενες από την περιοχή και όχι με τον όγκο. Η ισχύς είναι επίσης η επαφή μας με πολλές φυσικές ποσότητες, επειδή χρησιμοποιούμε ηλεκτρικό ρεύμα κάθε μέρα, η ηλεκτρική ενέργεια θα περιλαμβάνει ισχύ, η διεθνής τυποποιημένη μονάδα ισχύος είναι W, δηλαδή, το J/S, είναι η αναλογία της μονάδας ενέργειας και χρονικής μονάδας, η περιοχή της Διεθνούς Πρότυπου είναι η ισχύς, Η πυκνότητα είναι w/m2, και στοπεδίο λέιζερ, επειδή η περιοχή Spot Laser Radiation είναι αρκετά μικρή, έτσι γενικά w/cm2 χρησιμοποιείται ως μονάδα. Η ενεργειακή πυκνότητα απομακρύνεται από την έννοια του χρόνου, συνδυάζοντας την ενέργεια και την πυκνότητα και η μονάδα είναι J/CM2. Κανονικά, τα συνεχόμενα λέιζερ περιγράφονται χρησιμοποιώντας πυκνότητα ισχύος, ενώπαλμικά λέιζερπεριγράφονται χρησιμοποιώντας τόσο πυκνότητα ισχύος όσο και πυκνότητα ενέργειας.

Όταν το λέιζερ δρα, η πυκνότητα ισχύος καθορίζει συνήθως εάν επιτυγχάνεται το κατώφλι για καταστροφή ή αφαίρεση ή άλλα ενεργειακά υλικά. Το κατώφλι είναι μια έννοια που εμφανίζεται συχνά όταν μελετά την αλληλεπίδραση των λέιζερ με την ύλη. Για τη μελέτη του Short Pulse (που μπορεί να θεωρηθεί ως το στάδιο των ΗΠΑ), ο εξαιρετικά μικρός παλμός (ο οποίος μπορεί να θεωρηθεί ως το στάδιο NS), και ακόμη και τα υπερ-γρήγορους (PS και FS Stage Stage), τα πρώτα ερευνητές συνήθως υιοθετούν την έννοια της ενεργειακής πυκνότητας. Αυτή η έννοια, στο επίπεδο της αλληλεπίδρασης, αντιπροσωπεύει την ενέργεια που ενεργεί στην περιοχή στόχου ανά μονάδα, στην περίπτωση ενός λέιζερ του ίδιου επιπέδου, αυτή η συζήτηση έχει μεγαλύτερη σημασία.

Υπάρχει επίσης ένα όριο για την ενεργειακή πυκνότητα της ενιαίας έγχυσης παλμών. Αυτό καθιστά επίσης τη μελέτη της αλληλεπίδρασης με λέιζερ-ύλη πιο περίπλοκη. Ωστόσο, ο σημερινός πειραματικός εξοπλισμός μεταβάλλεται συνεχώς, μια ποικιλία πλάτους παλμών, η ενιαία παλμική ενέργεια, η συχνότητα επανάληψης και άλλες παράμετροι μεταβάλλονται συνεχώς και ακόμη και πρέπει να εξεταστούν η πραγματική παραγωγή του λέιζερ σε μια μέση ισχύς παλμών στην περίπτωση της ενεργειακής πυκνότητας για τη μέτρηση, μπορεί να είναι πολύ τραχιά. Ωστόσο, είναι προφανές ότι η πραγματική κυματομορφή λέιζερ μπορεί να μην είναι ορθογώνια, τετραγωνικό κύμα ή ακόμα και καμπάνα ή Gaussian, και ορισμένοι καθορίζονται από τις ιδιότητες του ίδιου του λέιζερ, το οποίο είναι πιο διαμορφωμένο.

Το πλάτος του παλμού συνήθως δίνεται από το πλάτος μισού ύψους που παρέχεται από τον παλμογράφο (πλήρης μέγιστη μέγιστη πλάτη FWHM), που μας προκαλεί να υπολογίσουμε την τιμή της πυκνότητας ισχύος από την ενεργειακή πυκνότητα, η οποία είναι υψηλή. Το πιο κατάλληλο ύψος και πλάτος πρέπει να υπολογίζεται από το ολοκληρωμένο ύψος και το πλάτος. Δεν υπήρξε λεπτομερής έρευνα σχετικά με το αν υπάρχει ένα σχετικό πρότυπο απόχρωσης για τη γνώση. Για την ίδια την πυκνότητα ισχύος, όταν κάνουν υπολογισμούς, είναι συνήθως δυνατό να χρησιμοποιηθεί μια ενιαία παλμική ενέργεια για να υπολογιστεί, μια ενιαία ενεργειακή ενέργεια/πλάτος παλμού/πλάτος/spot επιφάνεια, που είναι η χωρική μέση ισχύς, και στη συνέχεια πολλαπλασιάζεται με 2, για την κορυφή της χωρικής (η διανομή είναι η διανομή Gaus και δεν πρέπει να το κάνει η διανομή. Στη συνέχεια πολλαπλασιάζεται με μια έκφραση ακτινικής κατανομής και τελειώσατε.