Пространственно-временные характеристики лазерного излучения, как источника тепла

Для рав­но­мер­но­го рас­пре­деле­ния плот­ности по­тока по пят­ну наг­ре­ва ра­ди­уса r₀

Связь меж­ду рас­пре­деле­ни­ями (4.5) и (4.6) ус­та­нав­ли­ва­ет­ся че­рез ко­эф­фи­ци­ент сос­ре­дото­чен­ности k в за­коне нор­маль­но­го рас­пре­деле­ния:

где B* за­висит от спо­соба оп­ре­деле­ния ра­ди­уса пят­на наг­ре­ва r₀ в за­коне нор­маль­но­го рас­пре­деле­ния. Ес­ли оп­ре­делить r₀ как та­кое рас­сто­яние от цен­тра пят­на, при ко­тором плот­ность по­тока ла­зер­но­го из­лу­чения па­да­ет в e ≃ 2,72 ра­за, то B* = 1.

Вре­мен­ные струк­ту­ры им­пуль­сов из­лу­чения мо­гут быть раз­личны­ми и за­висеть от ис­поль­зу­емо­го ре­жима ге­нера­ции ла­зера.

В ре­жиме сво­бод­ной ге­нера­ции ти­пич­ная струк­ту­ра им­пуль­са пред­став­ля­ет со­бой ха­оти­чес­кий на­бор вспы­шек (пич­ков) раз­личной ам­пли­туды (пич­ко­вый ре­жим, или ре­жим сво­бод­ной ге­нера­ции) (рис. 7а). Вре­мен­ная струк­ту­ра им­пуль­са в ре­жиме сво­бод­ной ге­нера­ции об­щей дли­тель­ностью τ_i ≃ 1 мс сос­то­ит из на­бора от­дель­ных пич­ков cо сред­ней дли­тель­ностью око­ло 1 мкс, сле­ду­ющих друг за дру­гом со скваж­ностью ≃0,2 мкс. Ам­пли­туда от­дель­ных пич­ков обыч­но не­пос­то­ян­на, хо­тя мож­но вы­делить пе­ред­ний фронт и об­на­ружить не­кото­рую за­коно­мер­ность в умень­ше­нии ам­пли­туды от­дель­ных пич­ков к кон­цу им­пуль­са. Это поз­во­ля­ет ма­тема­тичес­ки опи­сать оги­ба­ющую пи­ков та­кого им­пуль­са с по­мощью ко­локо­ло­об­разной не­сим­метрич­ной кри­вой, в час­тнос­ти, про­из­ве­дени­ем сте­пен­ной и по­каза­тель­ной фун­кций вре­мени:

где n, m и b — не­кото­рые чис­ла (це­лые и дроб­ные).