一個定義為轉(zhuǎn)換器的速率輸出功率，而另一個定義為信號功率含量與頻率的關(guān)系。本文對兩者作進(jìn)一步區(qū)分。

功率密度

功率密度的基本定義是設(shè)備的額定（或標(biāo)稱）輸出功率除以設(shè)備所占體積（體積=x·y·z）（圖1）。功率密度的常用測量單位可以是瓦特每立方米 (W/m³  )或瓦特每立方英寸 (W/in.³  )。

功率譜密度基礎(chǔ)知識

功率譜密度 (PSD) 是信號功率內(nèi)容與頻率的關(guān)系度量。PSD 讓設(shè)計人員了解信號功率如何在頻率上分布。通常選擇 PSD 來表征隨機(jī)寬帶信號（圖 2）。

功率譜密度就是信號的傅里葉變換。

在離散情況時，如圖2b所示，可以使用快速傅里葉變換 (FFT) 算法計算 PSD。此外，在離散情況下，時域信號 x(t) 將包含 N 個樣本，其中 n 是樣本數(shù)（T 的總采樣時間 = NΔt）。在離散情況下，積分下限將從 t = 0 開始，以說明因果信號行為。

設(shè)計師和科學(xué)家使用隨機(jī)過程作為 他們系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 ，以及看似隨機(jī)變化的現(xiàn)象。

功率譜密度也可以通過不同的方法非常簡單地計算出來；其中之一被稱為改進(jìn)的周期圖法。該技術(shù)是對信號譜密度的估計，它是 FFT 的加窗平方幅度。周期圖通常可用于識別時間序列的主要周期（或頻率）。

激光束的功率密度

激光束的功率密度（又稱輻照度）定義為以瓦特 (W) 為單位的功率 (P) 與橫截面積 (I = W/cm 2 ) 之比。激光功率密度計算器非常方便。

激光束功率密度示例

• 切割金屬板：此處的功率密度將定義激光束執(zhí)行優(yōu)質(zhì)切割的速度。

• 在激光手術(shù)中，激光手術(shù)刀的功率密度需要保持在一個狹窄的范圍內(nèi)才能成功執(zhí)行。

• 在測試激光的安全性時，功率密度需要低于專門指定的水平才能對人眼安全。

• 激光束用戶需要知道光束的總功率，同時牢記達(dá)到感興趣區(qū)域的功率水平。

總結(jié)

功率密度定義為轉(zhuǎn)換器的額定（或標(biāo)稱）輸出功率，然后除以該轉(zhuǎn)換器的占用體積。 

功率譜密度將給出信號功率如何在頻率上分布的想法。PSD 被定義為衡量信號功率內(nèi)容與頻率的關(guān)系。PSD 通常用于表征寬帶隨機(jī)信號。PSD的振幅由用于數(shù)字化信號的頻譜分辨率歸一化。