峰值功率和峰值功率密度
根据每脉冲能量或平均功率计算出脉冲激光的峰值功率和峰值功率密度。
激光峰值功率计算器如何工作？
峰值功率这个概念只有在考虑脉冲激光时才有用。对于连续波激光来说，会有微小的波动，但基本来说，连续波激光的最小功率、平均功率和最大功率是相同的。对于脉冲激光来说，每一小段能量爆发之间都有一段不发光的停顿时间。因此，最小功率通常为 0 W，而最大功率则在强度达到最大值时达到峰值。要计算激光束的峰值功率，必须用每个脉冲的能量除以脉冲的持续时间（也称为脉冲宽度）。然后，要找出峰值功率密度，只需将峰值功率除以给定距离上的光束横截面的面积即可。此外，如果有人已经知道激光的平均功率，我们就可以用它除以重复率来求得每个脉冲的能量。激光功率密度的值也会影响材料对激光的反应。当然，脉冲激光可能会因长期积累的总体能量而损坏表面，但这与其平均功率有关。由于能量传输不是以连续的方式进行的，因此在每次脉冲过程中，表面也可能受到损坏。如果单个脉冲的能量过高，材料无法在吸收和扩散能量的同时保持其物理完整性，就会出现这种情况。因此，每个脉冲都会炸掉表面的一部分。
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峰值功率和峰值功率密度的公式
这些公式描述了理论平顶或完美高斯激光束的行为。因此，它们代表了在实际条件下所获得数值的近似值。此外，测量高斯光束的直径有多种方法。其原因主要在于，只有当半径达到无穷大时，其理论值才会为 0。因此，光束的直径将是无限的。由此，我们选择了使用 1/e² 参数测量的方法。此时，光束直径约为高斯函数最大值一半（FWHM）处测量的全直径的 1.699 倍。1/e² 时，其约占总功率的 86.5%。需要注意的是，对于平顶光束，这些公式可以照常使用，但对于高斯光束，这些公式的右边部分需要乘以系数 2。
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