說到底，激光只是把能量從一個(gè)地方轉(zhuǎn)移到另一個(gè)地方的另一種方式。由于功率是在單位時(shí)間內(nèi)傳遞的能量的度量，這是激光的普遍參數(shù)。然而，如果激光是脈沖的，事情就會(huì)變得復(fù)雜起來。以前，只有功率和功率密度，現(xiàn)在我們開始看到更多的規(guī)格。有脈沖能量、寬度和重復(fù)頻率，還有兩種功率：峰值功率和平均功率。同樣的激光平均功率可達(dá)10mw，但峰值功率可達(dá)10kw !

一、為什么會(huì)有兩種不同的功率

用每個(gè)脈沖的能量除以脈沖寬度(時(shí)間)，你會(huì)得到峰值功率。這是激光在脈沖期間的功率，如果你不關(guān)閉激光而不是脈沖，這將是你wei一的功率規(guī)格(就像CW激光)。但是由于激光關(guān)閉了一段時(shí)間(通常比它打開的時(shí)間長得多)，平均功率會(huì)更低?？紤]平均功率的一個(gè)簡單方法就是峰值功率乘以占空率。換句話說，就是激光在一個(gè)開/關(guān)周期內(nèi)的平均功率。

例如，如果你的激光是10kw，它在1khz下脈沖1ns(換句話說，它的占空比是1/1,000,000或0.0001%)。由于激光關(guān)閉時(shí)的功率是打開時(shí)的100萬倍，因此有效平均功率是峰值功率的百萬分之一，即10mw。

圖1 -平均功率和峰值功率示意圖，其中峰值功率為10w，占空系數(shù)為20%，平均功率為2w。

二、功率傳感器測量激光的關(guān)系

如果你正在使用熱或光電二極管傳感器測量功率，你會(huì)發(fā)現(xiàn)只有一個(gè)規(guī)格的zui大功率。那么這指的是哪個(gè)呢?

答案是:平均功率。

功率范圍和損傷閾值(功率密度)是關(guān)于平均功率，而不是峰值功率。但是這并不是說峰值功率對我們的傳感器沒有影響。它確實(shí)會(huì)影響他們，但只是間接的。

如果你仔細(xì)看激光功率傳感器數(shù)據(jù)表，你會(huì)注意到有兩個(gè)損傷閾值:功率密度和能量密度。與功率密度不同，能量密度通常是一個(gè)簡單的數(shù)字，單位是kW/cm2，而能量密度通常被描述為一個(gè)表格，有幾個(gè)可能的值(單位是J/cm2)。zui大能量密度取決于脈沖寬度，因?yàn)槊}沖寬度越長，能量被吸收和作為熱量消散的時(shí)間就越長。我們將其框定為極短脈沖的zui大能量密度降額，但人們也可以很容易地將其視為能量密度的滑動(dòng)刻度，以確保不超過給定的峰值功率。