Laser - Leistungsdichte und Spitzenleistung?
Hey Leute!
Ich komme gerade an folgender Aufgabe nicht weiter.
Ein ND:Yag-Laser mit einem Durchmesser von 5mm und 532nm Wellenlänge, mittlerer Leistung von 3 Watt und einer Linse von f = 200mm Brennweite wird fokussiert.
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Wie groß ist die mittlere Leistungsdichte im Fokus?
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Wie groß ist die Spitzenleistung, wenn der Laser die 3 Watt in Form von 10000 Pulsen pro Sekunde abgibt, von denen jeder 20 ns lang ist?
Hat jemand von euch eine Idee?
Beste Grüße (:
2 Antworten
Aufgabe 2: Der Laser ist 10000x20ns pro Sekunde an, also 200000ns bzw. 200us oder 0.0002s.
3W/0.0002s=15kW
Machen wir aus den 3 W doch einfach 3 Joule, das ist die Energie, die im Mittel pro Sekunde verbraucht wird. Dann teilen wir durch die tatsächlich "on-time" und erhalten die Spitzenleistung. Bin auch kein Fachmann für Laser, aber für mich klingt das dann plausibel.
Für einen Gauß-Strahl lässt sich der Radius des Strahls im Fokus r_F unter ein paar Voraussetzungen (die wir mal als gegeben annehmen) berechnen mit:
r_F = lambda * f / (pi* r_V)
Dabei ist r_V der Radius des Strahls vor der Laseroptik.
Die mittlere Leistungsdichte I ergibt sich dann zu:
I = 3W / (pi*r_F)^2.
Für Aufgabe 2 habe ich jetzt gerade keine Zeit, muss weg...
Du kapierst es nicht; Watt sind doioch V A oder kg m ² / sec ³
Wenn du eine Leistung durch eine Zeit teilst - ich kenne übrigens keine -sinn volle Bedeutung - dann hast du doch W / sec ; und das ist keine Leistung mehr.
Ich bin jetzt kein Fachmann für Laser; vielleicht gibt es ja einen Zusammenhang zwischen Spitzen-und Durchschnittsleistung. Aber - um es mit unserem Abteilungsleiter Simon zu sagen
" So nichte - ene, meine Herren - ene. "
was ihm übrigens den Spitznamen eintrug, er sei gar nicht HERR simon, sondern DIE Simone ...