Лазердин кубаттуулугу жана энергиянын тыгыздыгы

Лазердин кубаттуулугу жана энергиянын тыгыздыгы

Тыгыздык – бул биз күнүмдүк жашообузда абдан жакшы тааныш болгон физикалык чоңдук, биз эң көп байланышкан тыгыздык бул материалдын тыгыздыгы, формуласы ρ=m/v, б.а. тыгыздык көлөмгө бөлүнгөн массага барабар. Бирок лазердин кубаттуулугу жана энергиянын тыгыздыгы ар түрдүү, бул жерде көлөмгө эмес, аймакка бөлүнөт. Кубат бул биздин көптөгөн физикалык чоңдуктар менен болгон байланышыбыз, анткени биз күн сайын электр энергиясын колдонобуз, электр энергияга күч кирет, кубаттуулуктун эл аралык стандарт бирдиги W, башкача айтканда, J/s, энергия менен убакыт бирдигинин катышы, энергиянын эл аралык стандарттык бирдиги J. Ошентип, кубаттуулук тыгыздыгы - бул күч менен тыгыздыкты айкалыштыруу түшүнүгү, бирок бул жерде көлөмгө эмес, тактын нурлануу аймагы, чыгуу чекитинин аянтына бөлүнгөн күч - бул кубаттуулуктун тыгыздыгы, башкача айтканда , кубаттуулуктун тыгыздыгынын бирдиги Вт/м2, ал эми жылылазер талаасы, анткени лазердик нурлануу тактын аянты абдан кичинекей, ошондуктан жалпысынан В/см2 бирдик катары колдонулат. Энергиянын тыгыздыгы энергия менен тыгыздыкты бириктирип, убакыт түшүнүгүнөн алынып салынат жана бирдиги Дж/см2. Адатта, үзгүлтүксүз лазерлер кубаттуулуктун тыгыздыгы менен сүрөттөлөт, ал эмиимпульстуу лазерлеркубаттуулуктун жана энергиянын тыгыздыгын колдонуу менен сүрөттөлөт.

Лазер аракет кылганда, кубаттуулуктун тыгыздыгы, адатта, жок кылуу, же абляциялоо же башка аракеттеги материалдардын чегине жеткендигин аныктайт. Босого – бул көбүнчө лазердин зат менен өз ара аракеттенүүсүн изилдөөдө пайда болгон түшүнүк. Кыска импульсту (бул АКШ баскычы катары кароого болот), ультра кыска импульсту (аны ns баскычы катары кароого болот) жана ал тургай өтө тез (ps жана fs баскычы) лазердин өз ара аракеттенүү материалдарын изилдөө үчүн алгачкы изилдөөчүлөр адатта энергиянын тыгыздыгы концепциясын кабыл алуу. Бул концепция, өз ара аракеттенүү деңгээлинде, бирдик аянтына максатка таасир этүүчү энергияны билдирет, ошол эле деңгээлдеги лазерде бул талкуунун мааниси чоң.

Ошондой эле бир импульстук инъекциянын энергия тыгыздыгынын чеги бар. Бул да лазер менен заттын өз ара аракеттенүүсүн изилдөөнү татаалдантат. Бирок, бүгүнкү күндөгү эксперименталдык жабдуулар дайыма өзгөрүп турат, импульстун кеңдиги, бир импульстун энергиясы, кайталануу жыштыгы жана башка параметрлери тынымсыз өзгөрүп турат, ал тургай, энергиянын тыгыздыгы болгон учурда импульстун энергиянын термелүүсүндө лазердин иш жүзүндөгү чыгышын эске алуу керек. өлчөө үчүн, өтө орой болушу мүмкүн. Жалпысынан алганда, импульстун туурасына бөлүнгөн энергиянын тыгыздыгы убакыттын орточо кубаттуулугу болуп саналат (бул мейкиндик эмес, убакыт экенин эске алыңыз). Бирок, лазердин чыныгы толкун формасы тик бурчтуу, чарчы толкун, ал тургай коңгуроо же Гаусс болбошу мүмкүн экендиги айдан ачык, ал эми кээ бирлери лазердин өзүнүн касиеттери менен аныкталат, ал көбүрөөк формада болот.

Импульстун туурасы, адатта, осциллограф (толук чокусу жарым-эни FWHM) тарабынан берилген жарым бийиктиктин туурасы менен берилет, бул бизди энергиянын тыгыздыгынан кубаттуулуктун тыгыздыгынын маанисин эсептөөгө алып келет, ал жогору. Көбүрөөк ылайыктуу жарым бийиктиги жана туурасы интегралдык, жарым бийиктик жана туурасы менен эсептелиши керек. Билүү үчүн тиешелүү нюанс стандарты барбы же жокпу деген деталдуу иликтөө болгон жок. Эсептөөлөрдү жүргүзүүдө кубаттуулуктун тыгыздыгы үчүн, адатта, бир импульс энергиясын эсептөө үчүн колдонсо болот, бир импульстун энергиясы/импульстун туурасы/так аймагы , бул мейкиндиктин орточо күчү болуп саналат, андан кийин мейкиндик чокусу кубаттуулугу үчүн 2ге көбөйтүлөт (мейкиндиктик бөлүштүрүү Гаусс бөлүштүрүү мындай мамиле болуп саналат, топ-шляпа мындай кылуунун кереги жок), андан кийин радиалдык бөлүштүрүү туюнтмасы менен көбөйтүлөт , Жана сиз бүттүңүз.