脈沖激光器的能量換算

脈沖激光器的發(fā)射激光是不連續(xù)，一般以高重頻脈沖間隔發(fā)射。發(fā)射能量以功的單位焦耳(J)計(jì)，即每次脈沖做功多少焦耳。

連續(xù)激光器發(fā)射的能量以功率單位瓦特(W)計(jì)量，即每秒鐘做功多少焦耳，表示單位時(shí)間內(nèi)做功多少。

瓦和焦耳的關(guān)系：1W=1J/秒。

一臺(tái)脈沖激光器，脈沖發(fā)射能量是1焦耳/次，脈沖頻率是50Hz，則每秒鐘發(fā)射激光50次，每秒鐘內(nèi)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(shuō)明峰值功率的計(jì)算，一臺(tái)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(nèi)，既要計(jì)算脈沖激光的峰值功率，也要計(jì)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(shí)是500MW/cm2, 使用在一臺(tái)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(jì)算平均功率： 10J/cm2 X 50kHz =0.5MW/cm2

其次，再計(jì)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(duì)脈沖激光器鏡片，應(yīng)當(dāng)分別測(cè)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