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計(jì)算功率密度的快捷方式

我們常常需要計(jì)算激光束的功率密度（功率/面積）。例如，判斷光束是否會(huì)損傷光學(xué)鏡片或者探測(cè)器。通常功率密度表示為W/cm² 的形式，但是，激光束通常用毫米mm表示，做這樣的計(jì)算會(huì)比較復(fù)雜，所以您將發(fā)現(xiàn)下面的快捷公式很有用：

這里d是激光光斑直徑，單位mm。

如果您對(duì)這個(gè)公式的起源感興趣，請(qǐng)繼續(xù)看下去。否則，用這個(gè)公式即可。

要得到這個(gè)公式，我們先從容易證實(shí)的事實(shí)開(kāi)始。1mm光斑直徑的面積A的倒數(shù)為127cm^-2。

1/A = 127cm^-2 (1mm直徑的光斑)

要得到1mm直徑的光斑的功率密度，必須將功率（W）乘以127cm^-2，

功率密度 (1mm光斑) = 127 × 功率

如果光斑直徑是2mm，那么功率密度將下降2²或4倍。因此將127除以4，再乘以功率。如果光斑直徑是0.5mm，那么功率密度將增長(zhǎng)4倍，即127 X4，再乘以功率。對(duì)任意的光斑尺寸，公式如下：

功率密度= (127/d² ) × 功率

這里默認(rèn)光束是均勻分布的。如果光束是高斯分布，就要乘以2，即頁(yè)面頂部的公式。(實(shí)際上乘法運(yùn)算值接近255，不是250，但是差別很小，僅有約2%的誤差。我們用250來(lái)簡(jiǎn)化公式，因?yàn)樗?/span>255更容易記，更容易心算！)

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