Пулсна енергија ласера односи се на енергију која је пренела ласерски пулс по јединици времена. Обично ласери могу да емитују континуиране таласе (ЦВ) или пулсиране таласе, а потоњи су посебно важни у многим апликацијама као што су прерада материјала, даљинским осјећаја, медицинска опрема и научна истраживања. Разумевање карактеристика енергије ласерског пулса је пресудно за оптимизацију њене перформансе и побољшање ефикасности примене.
1. Дефиниција и мерење енергије пулса
Енергија ласерског пулса је енергија коју је објавио сваки ласерски пулс, који се обично мери у Јоулес (Ј). За разлику од континуираног таласа (ЦВ) ласера, пулсираних ласера ослобађа енергију у кратком времену, а величина енергије је обично повезана са трајање импулса (ширина импулса) и вршне снаге.
Енергија пулса може се израчунати помоћу следеће формуле: Е = ппеак × τ. Где је Е је пулсна енергија (Јоулес), ппеак је врхунска снага пулса (вати) и τ је трајање импулса (секунде). То значи да је пулсна енергија директно повезан са вршним снагама и ширином импулса.
2 Фактори који утичу на енергију импулса
Неколико фактора утиче на енергију пулса ласера, укључујући:
①Ласерски дизајн и тип:
Различите врсте ласера утичу на величину пулсне енергије. На пример, солидна ласери обично нуде већу енергију импулса, погодне за апликације које захтевају високу снагу. С друге стране, ласери влакана могу произвести импулсе са вишом снагом подешавањем њихове таласне дужине.
②Трајање импулса (ширина импулса):
Краће ширине пулса, то је већа врхунска снага у датом времену, што омогућава већу енергију импулса. Ширина импулса у пулсираним ласерима обично се подешавају између наносекунди и пикосекунди, са кратким импулсима широко се користе у високо прецизним апликацијама због своје високе вршне снаге.
③Ласерска енергија и ефикасност конверзије енергије:
Ефикасност ласера директно одређује излаз у енергију. Неки ласерски системи могу побољшати ефикасност претворбе оптимизацијом дизајна средње средње или ласерске шупљине, чиме се повећава енергија импулса.
④Ласерски појачали:
У многим ласерским системима високог снагу појачала се користе за повећање излазне енергије. Кроз више факултету амплификације, енергија пулса може се значајно појачати.
⑤Струја ласерских погона:
Струја погона ласерских диода или ласерских система је кључни фактор који утиче на његову излазну снагу и енергију импулса. Подешавањем струје, Ласерово стање узбудљивости може се модификовати, на тај начин утицало на производњу пулсне енергије.
3. Примене енергије ласерског пулса
Величина енергије ласерске пулсе одређује његову погодност за различита поља. Неке типичне апликације укључују:
①Обрада материјала:
У ласерском заваривању, сечу и гравирању, енергија пулса може се прецизно контролисати за постизање ефикасне и велике прецизне прераде. Већа енергија пулса је погодна за обраду металних материјала, док се нискоенергетски импулси користе за фине површинске третмане.
②Медицинске апликације:
Пулсирани ласери се широко користе у медицинском пољу, посебно за ласерске операције, кожне третмане и офталмичке третмане. На пример, пулсирани ласери са већом енергијом могу фокусирати ласерску енергију специфичних таласних дужина на мале области за уклањање болесних ткива или лечених услова очију.
③Лидар и даљински осећај:
Лидар Тецхнологи се ослања на високо пулсне енергетске ласере за прецизно расположење и снимање. У праћењу заштите животне средине, аутономној вожњи и беспрекорним сукобом, величина енергије пулсе директно утиче на удаљеност откривања и решавање система лидар.
④Научно истраживање:
Пулсирани ласери такође играју важну улогу у експериментима у физици, хемији и биологији. Прецизно контролом пулсне енергије, научници могу да спроведу високо прецизну ласерску спектроскопију, убрзање честица и истраживање ласерских хлађења.
4. Поступци за повећање енергије пулса
Уобичајене методе за повећање енергије ласерског пулса укључују:
①Добијте средњу оптимизацију:
Одабиром одговарајућег стења средње и оптимизације дизајна ласерске шупљине, може се повећати излазна енергија ласера.
②Мулти-фаза Ласерски појачавач:
Вишетезонско појачалонице могу постепено повећати енергију импулса ласера како би испунили захтеве различитих апликација.
③Повећавање струје погона или ширина импулса:
Подешавање ласерове струје погона или ширине импулса може резултирати већем енергијом импулса.
④Технологија компресије импулса:
Користећи технике компресије импулса, трајање импулса се може скратити, повећавајући његову вршну снагу и пуштање више енергије у краћем времену.
5. Закључак
Ласерска пулсна енергија је кључни параметар који директно утиче на перформансе и примену ласера у разним областима. Уз континуирано напредовање у ласерској технологији, пулсирани ласери ће имати шире апликације у многим индустријама. Из прецизне обраде даљинског сензора и медицинских третмана, висока енергија излаз пулсираних ласера отвара нове могућности. Разумевање основних концепата енергије импулса и његових утицаја фактора може помоћи у изради и примењивању ласерских система.
Вријеме поште: феб-11-2025