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激光束的特征参数与测量方法

激光束的特征参数主要包括功率、波长、模式、束宽、发散角、脉冲宽度、脉冲重复频率等。以下是对这些特征参数及其测量方法的详细描述：

1.功率：激光束的功率是指单位时间内激光器输出的能量。测量方法如下：

连续波（CW）激光：使用功率计直接测量，功率计通常包含一个热电堆传感器，能够将激光能量转换为电信号，进而计算出功率。

脉冲激光：通过测量单个脉冲的能量，再乘以脉冲重复频率，得到平均功率。脉冲能量可以使用能量计测量。

2.波长：激光束的波长是指激光的电磁波周期长度。测量方法如下：

使用光谱分析仪：将激光束通过光谱分析仪，根据光谱图上的峰值确定波长。

使用波长计：波长计是一种专门用于测量激光波长的仪器，通过干涉原理来确定波长。

3.模式：激光束的模式是指激光束的横截面光强分布。测量方法如下：

使用模式分析仪：将激光束通过模式分析仪，观察其输出图像来确定模式。

使用CCD相机：将激光束照射到CCD相机上，观察其光强分布图像来确定模式。

4.束宽：激光束的束宽是指激光束在横截面上的光强分布范围。测量方法如下：

使用束宽卡尺：将束宽卡尺置于激光束路径上，通过测量束腰处的直径来确定束宽。

使用刀口法：将刀口置于激光束路径上，测量光强降至最大值1/e^2处的距离作为束宽。

5.发散角：激光束的发散角是指激光束在传播过程中光束直径的增加速度。测量方法如下：

使用远场测量法：在激光束传播的远场位置，测量光斑直径与距离的关系，通过计算得到发散角。

使用激光束质量分析仪：将激光束输入到激光束质量分析仪，直接测量发散角。

6.脉冲宽度：激光脉冲的宽度是指激光脉冲的时间长度。测量方法如下：

使用示波器：将激光脉冲输入到示波器，观察脉冲波形，测量其时间宽度。

使用时间分辨光谱仪：通过测量激光脉冲的强度随时间变化的曲线，确定脉冲宽度。

7.脉冲重复频率：激光脉冲的重复频率是指单位时间内激光脉冲的个数。测量方法如下：

使用频率计：将激光脉冲输入到频率计，直接测量脉冲重复频率。

使用示波器：在示波器上观察激光脉冲波形，测量相邻两个脉冲的时间间隔，计算得到重复频率。