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 juda 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 quvvatning quvvat maydoniga emas, balki nuqtaning chiqish maydoniga bo'linishi. zichlik, 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 impulsni (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 kontseptsiyasini qabul qilishadi. 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 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 o'lchash uchun energiya zichligi holatida pulsdagi lazerning haqiqiy chiqishini hisobga olish kerak bo'lgan energiya tebranishlari juda qo'pol bo'lishi mumkin. zichlik (e'tibor bering, bu vaqt emas, balki bo'sh joy). 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 nuanslar standarti mavjudligi haqida batafsil so'rov o'tkazilmagan. Quvvat zichligi uchun, hisob-kitoblarni amalga oshirayotganda, odatda bitta impuls energiyasidan foydalanish mumkin, bu fazoviy o'rtacha quvvat bo'lgan yagona impuls energiyasi/impuls kengligi/nuqta maydoni, so'ngra 2 ga ko'paytiriladi, chunki fazoviy cho'qqi quvvatini taqsimlash kerak emas. Buning uchun), so'ngra radial taqsimot ifodasi bilan ko'paytiriladi, Va siz tugatdingiz.