怎么轻松计算激光功率密度（激光功率密度计算方法）

时间：2022-11-29 16:51:02 作者：博纳德 点击：次

如果不想损坏任何仪器，需要知道激光的功率密度。如果您不确定它是什么，下面一起来看看怎么轻松计算激光功率密度 。

功率密度是单位面积的功率，通常用W/cm^2来表示。功率密度的计算非常简单——由 2 个步骤组成：

1、使用以 cm 为单位的半径计算光束的面积

2、将光束的功率除以该区域

由于光束尺寸通常以以毫米为单位的光束直径给出，要计算以 W/cm^ 2 为单位的功率密度，还必须：

1、将直径转换为厘米

2、将直径除以二得到半径

3、使用 πr^ 2求出以 cm^ 2为单位的面积

4、最后，将激光功率除以面积以获得功率密度

这种计算可能有点乏味和耗时，特别是对于希望尽可能快速和轻松地进行计算的技术人员和现场工程师而言。

怎样才能让你更轻松？

使用以下公式，可以使用以毫米为单位的光束直径直接找到激光束的功率密度：

下面是这个方程式的推导方式： 我们可以写出直径为 1 mm 光束的功率密度的表达式，它很简单：

将 1 mm 光束的功率密度表达式 -  Power  /  π (0.5 mm )^ 2  - 除以功率密度作为直径函数的表达式 -  Power  /  π (0.5 d )^ 2  - 我们发现比率为 d^ 2。因此，作为直径函数的功率密度可以表示为 1 mm 光束的功率密度除以 d^ 2：

注意：此公式假定光束是平顶光束，其中光束功率密度是均匀的。

对于以毫米为单位的给定束腰的高斯光束，将此公式乘以二得到上面给出的公式（乘数是由于对于高斯光束，中心的峰值功率是平均功率密度的两倍光束的值。该值实际上更接近 255，而不是 250，但这种差异微不足道，仅引入 ~2% 的误差。我们使用 250 只是因为它比 255 更容易记忆和进行心算！）