脈衝雷射:功率和能量計算

2021-01-21 Thorlabs索雷博
TIBERIUS飛秒雷射器在800 nm處的平均功率大於2.3 W，重頻為77 MHz，其脈衝能量最接近以下哪個值？

A. 29 nJ        B. 2.3 nJ

C. 18 nJ        D. 100 nJ

Thorlabs Weekly #39

在使用脈衝雷射器時可能經常需要計算峰值功率、平均功率、脈衝能量等參數，以此確定是否滿足實驗和應用要求，比如防止生物樣品損傷、測量脈衝雷射時防止探測器損傷、激發螢光或非線性效應。

雷射脈衝參數

脈衝周期

脈衝能量

重複頻率

平均功率

峰值功率

脈衝寬度

周期和重頻互為倒數：

根據平均功率計算脈衝能量：平均功率、峰值功率和佔空比：

探測器最大峰值輸入功率為75 mW，用它測量以下脈衝雷射是否安全？

平均功率：1 mW

重頻：85 MHz

脈寬：10 fs

脈衝能量

超過探測器最高峰值輸入功率
5個數量級，所以是不安全的


將功率相當於1000個胡佛水壩(50個三峽？)的雷射聚焦到細胞核大小，可在1飛秒內將電子加速接近到光速。Gérard Mourou在科普極端光時如是說。
Extreme Light, 科學美國人，2002年5月刊

讓我們回到開始的雷射脈衝能量計算問題，平均功率2.3 W，重頻77 MHz，兩者相除可知脈衝能量約為29.9 nJ，所以A為正確答案。

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