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).