定義:
通常定性的描述,與激光器的輸出功率和光束質(zhì)量有關(guān),;定量化描述需要與照度結(jié)合一起,。
亮度通常用于激光器和激光光束中,通常是純描述性的,,非定量的應(yīng)用,。而定量的定義不止一個(gè),這就會造成混亂,。
有時(shí),,亮度被看做照度值,而又有些地方被看做輻射量(如下),。重要的差別在于輻照量用于光功率及其相關(guān)量,,而照度值則是用來估計(jì)光輻射的強(qiáng)度。
盡管美國聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)1037C建議將亮度概念在生理感覺方面僅僅作為非定量的參考,,但是現(xiàn)在普遍采用它用于其它方面,。
在激光器技術(shù)中,激光光源的亮度(定量情況)通常認(rèn)為等于其輻射量,,是總功率除以焦點(diǎn)模式面積和遠(yuǎn)場角度的乘積,,單位通常為W?sr?1?cm?2。本詞條下面都采用這一定義,。
具有適中發(fā)散角的衍射極限光束(傍軸近似適用),,由光束發(fā)散角和光束半徑之間的關(guān)系可得:
上式表明,除了與功率和光束質(zhì)量相關(guān)外,,亮度還依賴于波長,。
而非衍射極限的光束亮度變小,減小的因子為光束質(zhì)量因子 M2在x和y方向分量的乘積,。
還有一個(gè)定義為光功率除以 M2因子,,沒有考慮波長。對于衍射極限光束,,這一值等于光功率,,通常來講,,用其描述在特定孔徑和工作距離(有限光束發(fā)散角)時(shí)焦點(diǎn)處最大光強(qiáng)是非常恰當(dāng)?shù)摹?nbsp;
亮度是描述激光光束整體的性質(zhì),而不是描述某一空間變化的量,,例如強(qiáng)度,。
還存在另一個(gè)不同的量為光譜亮度。而有些作者有時(shí)只提及亮度是非常容易混淆的,。另外還有相對亮度,,這只是一個(gè)定性的量,與照度有關(guān),。
提高亮度
激光器(光學(xué)泵浦)的一個(gè)重要特性是產(chǎn)生的激光光束的亮度比泵浦光源的亮度大很多,,而輸出功率低于泵浦功率,光束質(zhì)量則比泵浦光源高很多,。這種激光器也被稱為亮度轉(zhuǎn)換器,,尤其是當(dāng)這一功能在應(yīng)用中是主要的特點(diǎn)。
采用低亮度泵浦光源
在光學(xué)泵浦激光器的發(fā)展過程中,,需要采用低亮度的泵浦光源,,因?yàn)檫@一光源在給定輸出功率情況下通常比較便宜。
例如,,大面積激光二極管(也叫做高亮度激光二極管)在單位瓦特的輸出功率時(shí)的成本比二極管線陣高,。然而,低亮度泵浦在激光器設(shè)計(jì)中也會產(chǎn)生許多不利的效應(yīng),。
并且在不同的條件下產(chǎn)生的效應(yīng)也不同,,在這種情況下,可達(dá)到的輸出功率,、功率效率,、脈沖長度或者脈沖重復(fù)速率都會比較低。
這一限制可以與能量轉(zhuǎn)換過程中的熵問題對比理解:熵增加過程可能不會直接造成能量損耗,,但是會間接的損耗可用能量,。
由于光束質(zhì)量下降而導(dǎo)致亮度減小表示很少模式的光輻射拓展到多個(gè)模式中,這確實(shí)會提高熵,。但是,,性能變差并不總是與熵問題直接相關(guān),還部分與增益介質(zhì)能實(shí)現(xiàn)的物理參數(shù)以及幾何問題相關(guān),。
相關(guān)產(chǎn)品
免責(zé)聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來源:化工儀器網(wǎng)”的所有作品,,均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品,未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載,、摘編或利用其它方式使用上述作品,。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用,并注明“來源:化工儀器網(wǎng)”,。違反上述聲明者,,本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源(非化工儀器網(wǎng))的作品,,目的在于傳遞更多信息,,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé),不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任,。其他媒體,、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí),必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源,,并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任,。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,,請?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利,。