هل هناك فرق كبير بين ليزر 5 ميجا واط و 50000 ميجا واط ليزر؟


الاجابه 1:

أنا أملك ليزرًا بقوة 5 ميجا واط (سيكون مؤشر ليزر ، على سبيل المثال) و ليزر بقوة 120 واط (أي 120،000 ميجاوات) موجود في قاطع الليزر الخاص بي.

ليزر 5 ميجا واط آمن إلى حد ما - طالما أنك لا تحدق فيه ، فهذا لن يؤذيك.

يمكن ليزر 120 واط بسهولة قطع نصف بوصة من الخشب الصلب. لست مضطرًا حتى إلى النظر إلى الأمر لتعمى نفسك - إن انعكاس الضوء منه يمكن أن يفعل ذلك.

لايزال الليزر 50 واط جهازًا خطيرًا جدًا - يمكنه قطع ما يصل إلى 1/4 ″ من الخشب (ربما أكثر إذا كنت مريضًا) ... وقد يشعل النار في الورق أو القماش من جميع أنحاء الغرفة دون أي مشاكل.

قد تعتقد أن هذا غير مرجح.

إن جهاز الليزر 120 واط الخاص بي هو أقوى بنسبة 20٪ فقط من المصباح المتوهج 100W.

ولكن التفكير في الأمر مثل هذا. ربما تبلغ مساحة سطح المصباح 100W 100 سم مربع - ويكون الجو حارًا بدرجة كافية لحرقك إذا لمسته.

يحمل شعاع الليزر نفس الطاقة - لكن الشعاع يبلغ قطر قلم رصاص فقط - دعنا نقول سنتيمتر واحد. لذلك ينتج الضوء (وفي حالتي ، إنه ضوء تحت الأحمر) يكون أكثر حرارة بمقدار 100 مرة من المصباح المتوهج 100W - الكثير بما يكفي لإشعال النار في أي شيء يحترق من حوالي 20 قدمًا.

ومع ذلك ، إذا ركزت تلك الحزمة (كما أفعل في Lasersaur الخاص بي) ، فيمكنك تضييقها إلى حوالي 1/10 من ملليمتر. وهو 1/10000 من السنتيمتر المربع - وإذا قمت بذلك ، فإن الضوء الناتج يكون أكثر إشراقًا / تسخينًا مليون مرة من سطح المصباح الكهربائي 100 واط ... وهذه كمية كبيرة من الطاقة!


الاجابه 2:

هذا هو توضيح نقطة مهمة: الفرق بين الليزر الموجي المستمر (CW) والليزر النبضي. يوفر الليزر CW طاقة مستمرة بينما يوجد ليزر نابض (هنا أيضًا بعض الفروق ، مثل Q-switched vs. mode ، التي سنتجاهلها) يسلم الضوء في نبضات قصيرة (عادةً) تتكرر بمعدل معين. إذن كيف يرتبط هذا بالسلطة؟ نتحدث عن قوة الذروة والطاقة المتوسطة - في الليزر CW هم تقريبا نفس (يصل إلى عامل sqrt (2)) ، ولكن في الليزر النبضي قد يكون هناك فرق كبير. على سبيل المثال ، بعض أشعة الليزر فائق السرعة ، التي تنتج نبضات شبه بيكو ثانية بمعدل تكرار منخفض ، ستؤدي إلى قدرة ذروة عالية للغاية ولكن في متوسط ​​طاقة منخفض. فيما يلي مثال رقمي: اعتدت أن أعمل مع ليزر مقفل الوضع ينتج 100 نبضة فيمتوثانية (أي 10 ^ -13 ثانية) بمعدل مندوب قدره 30 ميجاهرتز (وهذا يعني نبضة واحدة كل 1 / (30 * 10 ^ 6) = 33 نانو ثانية). 33 نانوثانية أطول بمقدار 330،000 مرة من 100 فمتوثانية ، لذلك يمكنك أن ترى أنك تحصل على موجة قصيرة جدًا من الضوء (النبض) ومن ثم لا يوجد ضوء لفترة طويلة من التكرار الباقي. هذا يعني أيضًا أنه إذا كان لديك قوة متوسطة تبلغ 100 ميغاواط ، فسيتم ضرب الطاقة القصوى بـ 330،000 مما ينتج 33 كيلو وات (!). تبين أن العديد من التأثيرات (بما في ذلك حرقها بالليزر ...) ترتبط بمتوسط ​​القدرة (كما هو مذكور في إجابة سابقة) وليس قوة الذروة. من ناحية أخرى ، ترتبط بعض البصريات المثيرة للاهتمام حقًا بذروة القدرة - يمكن للنبضات القصيرة المكبرة أن تسفر بسهولة عن نبضات طاقة mJ عند 100 فمتوثانية ، مما يؤدي إلى قدرة قصوى تبلغ 10 جيجاوات (10 ^ 10 واط). يمكن تركيز هذه الموجات إلى 100 ميكرون ^ 2 مما يخلق كثافة ذروة تبلغ 10 ^ 16 واط / سم ^ 2. في هذه الشدة ، يمكنك القيام ببعض البصريات غير الخطية المثيرة للاهتمام حقًا ، مثل الجيل التوافقي الشديد والتركيز الذاتي في الهواء.

عودة إلى السؤال الأصلي: نعم ، يوجد عامل 10000 بين 5 و 50000 ميغاواط ، وهذا يعني تقديم 10000 فوتون إضافي لكل وحدة زمنية. بغض النظر عما إذا كنت تتنافس على قمة أو متوسط ​​قوة ، سيكون هناك فرق كبير في ما يمكنك القيام به.