脉冲激光器的能量换算

脉冲激光器的发射激光是不连续，一般以高重频脉冲间隔发射。发射能量以功的单位焦耳(J)计，即每次脉冲做功多少焦耳。

连续激光器发射的能量以功率单位瓦特(W)计量，即每秒钟做功多少焦耳，表示单位时间内做功多少。

瓦和焦耳的关系：1W=1J/秒。

一台脉冲激光器，脉冲发射能量是 1 焦耳/次，脉冲频率是 50Hz，则每秒钟发射激光 50 次，每秒钟内做功的平均功率为：50X 1 焦耳=50 焦耳，所以，平均功率就换算为 50 瓦。

再举例说明峰值功率的计算，一台绿光脉冲激光器，脉冲能量是 0.14mJ/ 次，每次脉宽 20ns, 脉冲频率 100kHz， 平均功率为：0.14mJ X 100k=14J/s=14W，即平均功率为 14 瓦;峰值功率是每次脉冲能量与脉宽之比，即峰值功率：0.14mJ/20ns=7000W=7kW, 峰值功率为 7 千瓦。

要想知道镜片的脉冲激光损伤阈值是否在承受极限内，既要计算脉冲激光的峰值功率，也要计算脉冲激光的平均功率，综合考虑。

如某 ZnSe 镜片的激光损伤阈值时是 500MW/cm2 , 使用在一台脉冲激光器中，脉冲激光器的脉冲能量是 10J/cm2，脉宽 10ns，频率 50kHz。

首先，计算平均功率： 10J/cm2 X 50kHz =0.5MW/cm2

其次，再计算峰值功率：10J/cm2 / 10ns = 1000MW/cm

从脉冲激光器的平均功率看，该镜片是能承受不被损伤的，但从脉冲激光器的峰值功率看，是大于该镜片的激光损伤阈值的。所以该 ZnSe 镜片不宜用于此脉冲激光器。

如果有条件，对脉冲激光器镜片，应当分别测试平均功率和峰值功率的激光损伤阈值。