Berechnung der Intensität im Fokus

Wissenschaft Physik
#1

Hallo,

ich möchte die Intensität [W/cm^2] für einen Pulslaser berechnen. Jedoch komme ich nicht auf die erwartete Größenordnung.

Eckdaten:
Pulslänge…45fs
Durchmesser unfokussiert…5mm
Durchmesser im Fokus…100 Mikrometer
Repititionsrate…1 kHz (1000 Pulse pro Sekunde)
Pulsenergie…2 mJ

Pro Puls Leistung ist Pp[W] = Pulsenergie/Pulslänge
Leistung = Pp[W] * Repitionsrate

Nun komme ich nicht mehr weiter…

Ich dachte ein Ansatz der Form: P * A = Px * Ax
wobei Ax die Fläche im Fokus ist wäre richtig, aber irgendwie kommt das alles nicht hin…

#2

Moin,

ich möchte die Intensität [W/cm^2] für einen Pulslaser
berechnen. Jedoch komme ich nicht auf die erwartete
Größenordnung.

Eckdaten:
Pulslänge…45fs
Durchmesser unfokussiert…5mm
Durchmesser im Fokus…100 Mikrometer
Repititionsrate…1 kHz (1000 Pulse pro Sekunde)
Pulsenergie…2 mJ

Ich dachte ein Ansatz der Form: P * A = Px * Ax

Die Leistung sollte konstant bleiben, ja:

Intensität = Leistung / Fläche = Energie / Zeit / Fläche

Jetzt ist die Frage bei Dir, ob

  • die mittlere Intensität interessiert (dann ist die Pulslänge weniger wichtig, sondern nur die Wiederholrate)
  • die mittlere Intensität während eines Pulses (dann interessiert die Wiederholrate nicht). Da bekomme ich etwa 5.6*10^19 W/m^2
  • die Intensität zu einem Zeitpunkt während eines Impulses (das wird auch nicht gleichverteilt sein, da solche Impulse immer gaußsche Wellenpakete sind). Dann müßtest Du einen Gauß mit der Halbwertsbreite der gegebenen Pulslänge und Energiemenge anpassen und dann rechnen.

Gruß,
Ingo