飛秒激光器頻率與能量的關(guān)系
發(fā)布時(shí)間：2021-02-03 10:51
飛秒激光器激光是一種光，它由無數(shù)的光子組成，而光子則是光線中攜帶能量的粒子。一個(gè)光子攜帶能量的多少與其波長密切相關(guān)，即波長越短（頻率就越高）所攜帶的能量就越多。激光的頻率高達(dá)10??～1015赫，相對應(yīng)的波長只有十億分之一米左右，因此激光具有極大的能量。
根據(jù)定義峰值功率為脈沖的能量除以脈沖的持續(xù)時(shí)間（脈寬），假設(shè)一個(gè)脈沖激光器1秒鐘發(fā)射10個(gè)脈沖（重復(fù)頻率10Hz），每個(gè)脈沖100 mJ，每個(gè)脈沖持續(xù)10ns。那么脈沖能量是100 mJ。峰值功率是：100 mJ/10 ns=10,000,000W.平均功率是100mJ*10Hz=1W。那么我們來了解一下飛秒激光器頻率與能量的關(guān)系。
而對于連續(xù)飛秒激光器使用一年能量衰減多少，一般用平均功率做參數(shù)。能量與發(fā)射平率之間貌似沒有絕對的你說的這種關(guān)系…
1.飛秒激光器激光的能量與其功率有關(guān)，如果就單個(gè)光子而言，光子的能量與波長成反比關(guān)系。即波長越短，光子能量越高。
2.飛秒激光器激光波長和頻率也是成反比關(guān)系，即波長越短頻率越高。
3.飛秒激光器激光傳播距離和頻率之間的關(guān)系可以從兩個(gè)方面來考慮。
一種是在空氣能見度比較高的情況下，舉個(gè)例子我們用激光筆照向遠(yuǎn)處的樓房時(shí)，光點(diǎn)會隨著距離越來越遠(yuǎn)變得越來越模糊，最終無法再用肉眼看出來。這是因?yàn)榧す舛即嬖谥煌陌l(fā)散角，就是說激光照射出去后會不斷的發(fā)散，光斑隨著距離的拉長變得越來越大，最終反射光線越來越暗淡，無法再用肉眼分辨出來。這種情況下激光傳播距離和激光的發(fā)散角有關(guān)。
如果在能見度比較低的情況下，比如大霧天氣，波長越長的激光穿透力會更強(qiáng)，傳播的距離更遠(yuǎn)。這和波的衍射有關(guān)，波長越長，其繞過障礙物的能力就越強(qiáng)。
發(fā)射頻率是指激光脈沖的重復(fù)頻率？飛秒激光器頻率與能量的關(guān)系也就是一秒鐘有多少個(gè)脈沖輸出吧。
如果功率一定，那么激光單個(gè)脈沖能量越高，發(fā)射頻率就越低。
激光產(chǎn)生的重要條件就是要有增益介質(zhì)，增益介質(zhì)需要先儲存能量，受限于功率，儲能的過程是需要時(shí)間的，每一發(fā)激光脈沖會把儲存的能量全部消耗掉，而下一發(fā)脈沖則需要等再次儲能完畢才能進(jìn)行。所以說激光單脈沖能量越高，重復(fù)頻率就越低。
飛秒激光器激光脈沖是什么？
激光是一種光，本質(zhì)上，激光發(fā)射器跟手電筒，是一樣的，只有打開和關(guān)閉這兩種狀態(tài)。
所謂的脈沖，就是開，閉，開，閉，這樣的“閃光”狀態(tài)而已，跟能量沒有任何關(guān)系。
能量高的手電筒，電池比較快用完。
能量高的激光，也比較消耗能源，但是跟所謂的頻率，沒有關(guān)系。
輻射出的光子和原來的光子一起從原子中射出來，在宏觀上就表現(xiàn)為光的強(qiáng)度被放大了，被加強(qiáng)了。如果有裝置可以控制這種受激輻射的過程一直發(fā)生，飛秒激光器頻率與能量的關(guān)系那么就會產(chǎn)生越來越多的光子，光的強(qiáng)度也會越來越大，而且這些光子特別“齊心”向同一個(gè)方向發(fā)射，這樣激光也就產(chǎn)生了。上面提到的“裝置”就是應(yīng)用于不同場合的激光器的重要組成部分諧振腔等。
