脈沖激光器的能量換算

來源：成都光馳科技有限公司 2014年03月21日 10:48

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。

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