Термин «мощные лазеры» имеет однозначный смысл, когда речь идет о лазерах, работающих в режиме непрерывной генерации. В этом случае повышение мощности сопровождается повышением энергии излучения, выделяемой в единицу времени, и, соответственно, повышением активности процесса взаимодействия лазерного излучения с веществом. Поэтому можно условиться о проведении некоей границы мощности, превышение которой отнести к категории мощного излучения. Например, таким рубежом можно назвать мощность излучения в 1 кВт, а можно предложить считать рубежом мощность в 100 Вт. Выбор условной границы, отделяющей «мощные» лазеры от «не-мощных», определяется конкретными задачами применения лазеров, когда необходимо превысить определенные пороговые уровни термических и иных воздействий лазерного излучения на материалы.

Но этот же термин приобретает неопределенный смысл, когда лазер генерирует излучение в импульсном или частотно-импульсном (его также называют импульсно-периодическим) режимах. Одиночный импульс характеризуется несколькими значениями мощности. Во-первых, существует мгновенное значение мощности (мгновенная мощность): при общей длительности импульса t_и в любой момент времени t_i в интервале 0< t_i < t_и выделяется малый временной интервал t _i , в котором можно пренебречь изменением величины мощности.

Мощность, выделяющуюся в этом временном интервале, и называют мгновенным значением для момента времени t_i . Если все мгновенные значения мощности на протяжении импульса соединить плавной кривой, как это сделано на графике рис.1.2, то эта кривая даст представление о форме импульса мощности лазера.

Именно такую кривую мы увидим на экране осциллографа, на вход которого подается сигнал от регистратора мощности с высоким временным разрешением. На графике мгновенная мощность обозначена символом P_t.

Далее, в момент времени t_max достигается максимальная за импульс мгновенная мощность P_max . Ее называют пиковой мощностью. Площадь, ограниченная осью времени и кривой мощности, пропорциональна энергии лазерного импульса Е. Разделив энергию на длительность импульса t_и, получим среднее за импульс значение мощности: P_ср = Е/t_и. Ее называют средней мощностью. При одном и том же значении энергии в импульсе средняя мощность зависит от длительности импульса. Например, лазер генерирует малую энергию в импульсе, порядка 0,1 Дж. При миллисекундной длительности импульса (это характерная длительность генерации неодимового лазера, 10^-3 – 10^-2 с) средняя мощность составит 10 - 100 Вт. В микросекундном диапазоне (СО₂ лазер, 10^-6 - 10^-5 с) она достигнет 10⁵ – 10⁴ Вт. В наносекундном диапазоне (модуляция добротности у твердотельного лазера 10^-9 - 10^-7 с) это будет гигантская мощность 10⁸ – 10⁶ Вт и окажется еще более высокой у лазеров, генерирующих импульсы в пикосекундном (10^-12 – 10^-10 с) диапазоне – от 10¹¹ до 10⁹ Вт. И все это при той же незначительной энергии в импульсе.

Из приведенных оценок видно, что энергетически маломощный лазер с очень коротким импульсом обладает фантастически высокой мощностью. Но нас в дальнейшем будут интересовать лазеры, способные эффективно воздействовать на материалы, а такие лазеры должны обладать достаточно высокой энергией в импульсе. В этом случае высокий уровень мощности сам по себе не является привлекательным. Поэтому условимся считать мощными лазерами те из них, которые наряду с высокой средней мощностью обладают и высокими значениями энергии в импульсе.

При рассмотрении частотно-импульсного режима работы лазера, к характеристикам отдельного импульса добавляется еще одна мощностная характеристика – средняя мощность последовательности импульсов. Это эквивалент энергетического потенциала лазера, но при условии, что дополнительно сообщаются данные об энергии в каждом импульсе, а также данные о длительности и частоте следования импульсов (или о скважности).

Итак, термин «мощный лазер» мы сохраним в его оговоренном выше значении, и будем под ним понимать только те лазеры, которые генерируют мощное высокоэнергетичное излучение.