Spitzenleistung und Spitzenleistungsdichte

Spitzenleistung ist ein Konzept, das nur bei gepulsten Lasern sinnvoll ist. Bei einem Dauerstrichlaser gibt es zwar kleine Schwankungen, aber im Grunde könnte man sagen, dass die minimale, durchschnittliche und maximale Leistung eines Dauerstrichlasers gleich sind. Bei einem gepulsten System wird jeder kleine Energiestoß durch Pausen unterbrochen, in denen kein Licht emittiert wird. Die minimale Leistung beträgt also in der Regel 0 W, und die maximale Leistung ist dann am höchsten, wenn die Intensität ihren Höchstwert erreicht. Um die Spitzenleistung eines Laserstrahls zu berechnen, muss man die Energie jedes Pulses durch die Dauer des Pulses (auch bekannt als Pulsbreite) teilen. Zur Ermittlung der Spitzenleistungsdichte muss man dann nur noch die Spitzenleistung durch die Fläche des Strahlquerschnitts in einer bestimmten Entfernung teilen. Wenn die durchschnittliche Leistung eines Lasers bereits bekannt ist, kann man die Energie pro Puls ermitteln, indem man sie durch die Wiederholrate teilt. Die Laserleistungsdichte ist ebenfalls ein Wert, der die Reaktion des Materials auf den Laser beeinflusst. Natürlich könnte ein gepulster Laser eine Oberfläche durch die Akkumulation der Gesamtenergie im Laufe der Zeit beschädigen, aber das wäre auf seine durchschnittliche Leistung zurückzuführen. Da die Energieübertragung nicht kontinuierlich erfolgt, könnte die Oberfläche auch bei jedem Puls beschädigt werden. Dies würde passieren, wenn die Energie eines einzelnen Pulses so hoch ist, dass das Material sie ohne Beeinträchtigung seiner materiellen Integrität nicht absorbieren und verteilen kann. Jeder Puls würde also einen Teil der Oberfläche absprengen.