长脉冲杂光对激光诱导冲击波影响研究

"该研究探讨了调Q激光器中微秒级别的长脉冲杂光对纳秒级别主脉冲激光诱导冲击波的影响。通过调整调Q晶体的半波电压，改变晶体漏光和放大自发辐射的能量，即长脉冲杂光，同时保持抽运功率恒定，使用压电传感器PVDF监测主脉冲激光产生的冲击波。实验发现，随着长脉冲杂光能量的增加，主脉冲激光能量降低，脉冲宽度增大，导致功率密度下降，进而影响冲击波的峰值压力。此外，材料表面的烧蚀程度也与长脉冲杂光能量有关，如激光总能量为6.5 J，长脉冲杂光能量达到2280 mJ时，铝箔会被完全烧蚀。研究者基于实验结果修正了激光诱导峰值压力的计算公式，以适应长脉冲杂光存在的情况。" 在激光技术领域，调Q激光器是一种常用的设备，它通过控制激光的输出方式来实现高能量的短脉冲。在本研究中，调Q激光器的工作过程中产生了微秒量级的长脉冲杂光，这是由于晶体漏光和放大自发辐射造成的。这些长脉冲杂光与纳秒级的主脉冲激光相互作用，对激光诱导的冲击波产生了显著影响。冲击波是激光能量在物质中快速传递并转化为压力波的现象，常用于材料加工、激光治疗等应用。 实验发现，长脉冲杂光的存在会降低主脉冲激光的能量和功率密度，这是因为部分能量被分散到长脉冲中，而不是集中在纳秒级的主脉冲上。这导致激光脉冲的峰值压力下降，影响了激光处理材料的效果。例如，在激光与材料相互作用时，如果冲击波的峰值压力不足，可能无法达到预期的切割或改性效果。同时，长脉冲杂光还会加剧材料表面的烧蚀，因为更多的能量被吸收并转化为热能，导致材料熔化或蒸发。 为了更准确地预测和控制激光诱导冲击波的压力，研究者根据实验数据修正了现有的压力计算公式。这一修正对于理解和优化激光加工过程至关重要，因为它能够提供更精确的参数估计，从而提高激光加工的精度和效率。对于依赖激光冲击波的应用，如激光焊接、打孔和表面改性，了解和控制长脉冲杂光的影响是优化工艺的关键。 这项研究揭示了调Q激光器中长脉冲杂光对激光诱导冲击波的复杂影响，为激光技术领域的研究提供了新的见解，并为优化激光系统设计和操作提供了理论依据。通过深入理解这种现象，可以进一步提升激光应用的技术水平和实际性能。