Lazerning quvvat zichligi va energiya zichligi

Lazerning quvvat zichligi va energiya zichligi

Zichlik - bu biz kundalik hayotimizda juda yaxshi tanish bo'lgan jismoniy miqdor, biz eng ko'p aloqa qiladigan zichlik - bu materialning zichligi, formulasi r=m/v, ya'ni zichlik massaning hajmga bo'linishiga teng. Ammo lazerning quvvat zichligi va energiya zichligi farq qiladi, bu erda hajm emas, balki maydonga bo'linadi. Quvvat ham bizning ko'p jismoniy miqdorlar bilan aloqamizdir, chunki biz har kuni elektr energiyasidan foydalanamiz, elektr quvvatni o'z ichiga oladi, quvvatning xalqaro standart birligi Vt, ya'ni J/s, energiya va vaqt birligi nisbati, energiyaning xalqaro standart birligi J. Demak, quvvat zichligi quvvat va zichlikni birlashtirish tushunchasidir, lekin bu erda hajm emas, balki nuqtaning nurlanish maydoni, chiqish nuqta maydoniga bo'lingan quvvat quvvat zichligi, ya'ni , quvvat zichligi birligi Vt / m2, va ichidalazer maydoni, chunki lazer nurlanish nuqtasi maydoni juda kichik, shuning uchun odatda W/sm2 birlik sifatida ishlatiladi. Energiya zichligi energiya va zichlikni birlashtirgan vaqt tushunchasidan chiqariladi va birlik J / sm2 ni tashkil qiladi. Odatda, uzluksiz lazerlar quvvat zichligi yordamida tasvirlanadi, esaimpulsli lazerlarquvvat zichligi va energiya zichligi yordamida tasvirlangan.

Lazer ta'sir qilganda, quvvat zichligi odatda yo'q qilish, yo'q qilish yoki boshqa ta'sir qiluvchi materiallarga erishilganligini aniqlaydi. Eshik - bu lazerlarning materiya bilan o'zaro ta'sirini o'rganishda ko'pincha paydo bo'ladigan tushuncha. Qisqa pulsni (uni AQSh bosqichi deb hisoblash mumkin), ultra qisqa pulsni (ns bosqichi deb hisoblash mumkin) va hatto ultra tez (ps va fs bosqichi) lazer o'zaro ta'sir materiallarini o'rganish uchun dastlabki tadqiqotchilar odatda. energiya zichligi tushunchasini qabul qilish. Ushbu kontseptsiya, o'zaro ta'sir darajasida, birlik maydoniga mo'ljallangan maqsadga ta'sir qiluvchi energiyani ifodalaydi, bir xil darajadagi lazer holatida, bu muhokama kattaroq ahamiyatga ega.

Yagona impulsli inyeksiyaning energiya zichligi uchun ham chegara mavjud. Bu shuningdek, lazer-materiya o'zaro ta'sirini o'rganishni murakkablashtiradi. Biroq, bugungi kunda eksperimental uskunalar doimiy ravishda o'zgarib turadi, turli xil impuls kengligi, bitta puls energiyasi, takrorlash chastotasi va boshqa parametrlar doimiy ravishda o'zgarib turadi va hatto energiya zichligi holatida puls energiyasining o'zgarishida lazerning haqiqiy chiqishini hisobga olish kerak. o'lchash uchun, juda qo'pol bo'lishi mumkin.Umuman olganda, puls kengligiga bo'lingan energiya zichligi vaqtning o'rtacha quvvat zichligi ekanligini taxmin qilish mumkin (u bo'sh joy emas, balki vaqt ekanligini unutmang). Shu bilan birga, haqiqiy lazer to'lqin shakli to'rtburchaklar, kvadrat to'lqinlar yoki hatto qo'ng'iroq yoki Gauss bo'lmasligi mumkinligi aniq va ba'zilari lazerning o'ziga xos xususiyatlari bilan belgilanadi, bu esa ko'proq shaklga ega.

Impuls kengligi odatda osiloskop tomonidan taqdim etilgan yarim balandlik kengligi bilan beriladi (to'liq tepalik yarim kenglik FWHM), bu bizni energiya zichligidan quvvat zichligi qiymatini hisoblashimizga olib keladi, bu yuqori. Ko'proq mos keladigan yarim balandlik va kenglik integral, yarim balandlik va kenglik bilan hisoblanishi kerak. Bilish uchun tegishli nuans standarti mavjudligi haqida batafsil so'rov o'tkazilmagan. Quvvat zichligining o'zi uchun, hisob-kitoblarni amalga oshirayotganda, odatda, hisoblash uchun bitta impuls energiyasidan foydalanish mumkin, bitta impuls energiyasi / impuls kengligi / nuqta maydoni , bu fazoviy o'rtacha quvvat va keyin 2 ga ko'paytiriladi, fazoviy tepalik quvvati uchun (fazoviy taqsimot Gauss taqsimoti shunday davolashdir, top-shapka buni qilish kerak emas) va keyin radial taqsimot ifodasi bilan ko'paytiriladi. , Va siz tugatdingiz.