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激光焊接機腔壽命評估理論

發布時間:2015-02-04 | 來源:星鴻藝激光焊接運營部 | 分享:


    為了計算激光焊接機的腔壽命,研究其變化規律,設初始時刻腔內的光強為信,光在腔內傳播一段時間后,由于腔損耗必然使光強要衰減,任意時刻f的光強I(t)隨土的變化規鋒為:
其中rf的物理意義為,光強從初始值。衰減列入的尸昕用時間,我們稱之為腔壽命,它與腔平均單程功率損耗率d的關系可推導如下,
    由式,可以寫出光在腔內往返,真次后的光強為t-0時的光強,則f時刻光在腔內的往返次數n為:
式中:諧掀腔的光學長度。
    當激光焊接機諧振腔眩長與激光工作物質長度不相等時的計算方法式中:L-腔長;
    z—-激光工作物質長度;
    陀。一—激光工作物質折射率。
即腔損耗率6越大,腔壽命r\越短。
    另外,腔壽命r也'bf以解釋為腔內光子的平均壽命,下邊對
此力U以證明,由于光強與光子數密度成正比,即;
式中:P—一光子數密度:
    t——光在激光工作物質中的速度,
因此,時刻腔內的光于數密度y(j>與f的關系可仿照式中:gb——f =0時刻的光子數密度。
    在上一土十dI時間內因損耗而減少的光于數密度為:
這些光于在腔內存在的時間可以認為都是J,故所有在z=o時刻就存在于腔內的光子的平均壽命為:
因此,r:即是腔壽命,也是光予壽命,還可以稱為激光模式的壽命。
    若腔內各種損耗所引起的腔壽命分別為Te,,從而得激光焊接機腔的總壽命。

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