ความหนาแน่นของพลังงานและความหนาแน่นพลังงานของเลเซอร์

ความหนาแน่นของพลังงานและความหนาแน่นพลังงานของเลเซอร์

ความหนาแน่นเป็นปริมาณทางกายภาพที่เราคุ้นเคยในชีวิตประจำวันของเราความหนาแน่นที่เราติดต่อมากที่สุดคือความหนาแน่นของวัสดุสูตรคือρ = m/v นั่นคือความหนาแน่นเท่ากับมวลหารด้วยปริมาตร แต่ความหนาแน่นของพลังงานและความหนาแน่นของพลังงานของเลเซอร์นั้นแตกต่างกันซึ่งหารด้วยพื้นที่มากกว่าปริมาตร พลังงานคือการสัมผัสของเราด้วยปริมาณทางกายภาพจำนวนมากเนื่องจากเราใช้ไฟฟ้าทุกวันไฟฟ้าจะเกี่ยวข้องกับพลังงานหน่วยมาตรฐานสากลคือ W นั่นคือ J/S คืออัตราส่วนของพลังงานและหน่วยเวลาหน่วยพลังงานสากลคือ J. ดังนั้นความหนาแน่นพลังงานคือการรวมพลังงานและความหนาแน่น หน่วยความหนาแน่นพลังงานคือ W/M2 และในสนามเลเซอร์เนื่องจากพื้นที่การฉายรังสีเลเซอร์มีขนาดค่อนข้างเล็กดังนั้นโดยทั่วไปจะใช้ w/cm2 เป็นหน่วย ความหนาแน่นของพลังงานจะถูกลบออกจากแนวคิดของเวลาการรวมพลังงานและความหนาแน่นและหน่วยคือ J/cm2 โดยปกติแล้วเลเซอร์ต่อเนื่องจะถูกอธิบายโดยใช้ความหนาแน่นของพลังงานในขณะที่เลเซอร์พัลส์มีการอธิบายโดยใช้ทั้งความหนาแน่นพลังงานและความหนาแน่นของพลังงาน

เมื่อเลเซอร์ทำหน้าที่ความหนาแน่นของพลังงานมักจะกำหนดว่าเกณฑ์สำหรับการทำลายหรือการระเหยหรือวัสดุการแสดงอื่น ๆ จะมาถึง Threshold เป็นแนวคิดที่มักจะปรากฏขึ้นเมื่อศึกษาปฏิสัมพันธ์ของเลเซอร์กับสสาร สำหรับการศึกษาพัลส์สั้น ๆ (ซึ่งถือได้ว่าเป็นเวทีของสหรัฐอเมริกา), พัลส์สั้นพิเศษ (ซึ่งถือได้ว่าเป็นเวที NS) และแม้กระทั่งการโต้ตอบด้วยเลเซอร์แบบเร็วที่สุด (PS และ FS เวที) แนวคิดนี้ในระดับการโต้ตอบแสดงถึงพลังงานที่ดำเนินการกับเป้าหมายต่อหน่วยพื้นที่ในกรณีของเลเซอร์ในระดับเดียวกันการสนทนานี้มีความสำคัญมากขึ้น

นอกจากนี้ยังมีเกณฑ์สำหรับความหนาแน่นของพลังงานของการฉีดพัลส์เดี่ยว นอกจากนี้ยังทำให้การศึกษาการมีปฏิสัมพันธ์กับเลเซอร์มีความซับซ้อนมากขึ้น อย่างไรก็ตามอุปกรณ์ทดลองในปัจจุบันมีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลาความกว้างของพัลส์พลังงานชีพจรเดี่ยวความถี่การทำซ้ำและพารามิเตอร์อื่น ๆ มีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลาและแม้กระทั่งต้องพิจารณาการส่งออกจริงของเลเซอร์ในความผันผวนของพลังงานพัลส์ ช่องว่าง). อย่างไรก็ตามเป็นที่ชัดเจนว่ารูปคลื่นเลเซอร์ที่แท้จริงอาจไม่เป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าคลื่นสี่เหลี่ยมหรือแม้แต่กระดิ่งหรือเกาส์เซียนและบางส่วนจะถูกกำหนดโดยคุณสมบัติของเลเซอร์เองซึ่งมีรูปร่างมากกว่า

ความกว้างของพัลส์มักจะได้รับจากความกว้างครึ่งความสูงที่ได้รับจากออสซิลโลสโคป (FWHM Halfth Halfth FWHM) ซึ่งทำให้เราสามารถคำนวณค่าของความหนาแน่นพลังงานจากความหนาแน่นของพลังงานซึ่งสูง ความสูงและความกว้างครึ่งที่เหมาะสมกว่าควรคำนวณโดยอินทิกรัลความสูงครึ่งและความกว้าง ไม่มีการสอบถามรายละเอียดว่ามีมาตรฐานความแตกต่างที่เกี่ยวข้องสำหรับการรู้หรือไม่สำหรับความหนาแน่นของพลังงานเองเมื่อทำการคำนวณมันเป็นไปได้ที่จะใช้พลังงานพัลส์เดี่ยวเพื่อคำนวณพลังงานพัลส์/พัลส์ความกว้าง/สปอตซึ่งเป็นค่าเฉลี่ยของพัลส์ จากนั้นคูณด้วยการแสดงออกของการกระจายรัศมีและคุณก็ทำเสร็จแล้ว