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光纤激光吸收率
光纤激光的吸收率取决于多个因素，包括激光的波长、光纤材料的种类和浓度，以及光纤的长度和直径等。
一般来说，光纤激光的吸收率越高，光纤激光系统的效率就越高。
吸收率通常用长度与吸收损耗的乘积来表示，其中吸收损耗通常用分贝（dB）或百分比来表示。
对于某些特定材料，如玻璃纤维，其吸收率通常较低，因为玻璃纤维对光线的吸收能力较弱。
然而，通过使用掺杂剂或其他方法，可以增加光纤材料的吸收率。
例如，掺铒光纤在波长为1.55微米的红外光下具有较高的吸收率，因此在这个波长下表现出良好的激光特性。
此外，光纤的长度和直径也会影响吸收率。
光纤越长，吸收的光线就越多，吸收率也就越高。
同样地，光纤的直径也会影响吸收率，因为光纤越细，光线在光纤中传播的时间就越长，吸收的光线也就越多。
需要注意的是，光纤激光的吸收率并不是越高越好。
过高的吸收率可能会导致光纤材料过热或损坏，从而影响系统的稳定性和可靠性。
因此，在设计和选择光纤激光系统时，需要根据实际情况综合考
虑各种因素来选择合适的光纤材料和系统参数。
紫铜对激光的吸收率引言激光技术在现代科学和工程中发挥着重要作用，而了解材料对激光的吸收率是研究激光与物质相互作用的基础。
本文将重点探讨紫铜对激光的吸收率，包括紫铜的物理特性、激光与物质相互作用的基本原理、紫铜的吸收率测量方法以及吸收率对激光加工的影响等方面。
紫铜的物理特性紫铜是一种常见的金属材料，具有良好的导电性和导热性。
其化学成分主要是铜（Cu）和少量的杂质元素。
紫铜的晶体结构为面心立方结构，在室温下属于固体状态。
紫铜的物理特性对其对激光的吸收率有着重要影响。
首先，紫铜的导电性使其在激光作用下容易产生电子的激发和跃迁，从而影响了能量的吸收和传递。
其次，紫铜的热导率较高，导致激光作用后的能量快速传递到周围环境，影响了材料的温度变化和热效应。
这些特性将在后续的内容中进一步讨论。
激光与物质相互作用的基本原理激光与物质相互作用的基本原理是激光能量的吸收和转换。
当激光束照射到物质表面时，其能量将被吸收，并在物质内部产生一系列的能量转移和转换过程。
这些过程包括光子与物质相互作用、电子的激发和跃迁、能量的传递和转换等。
对于紫铜来说，激光能量的吸收主要是通过光子与材料表面的电子相互作用实现的。
激光光子的能量被吸收后，将导致材料表面电子的激发和跃迁。
这些激发和跃迁过程将影响材料的能带结构和电子态密度，进而影响材料的光学和电学性质。
此外，激光能量的吸收还会导致材料的温度升高，从而引起热效应和热应力。
紫铜的吸收率测量方法为了准确测量紫铜对激光的吸收率，科学家们发展了多种测量方法。
以下是其中几种常用的方法：1.反射法：利用激光束在材料表面的反射特性来测量吸收率。
通过测量入射光和反射光的强度，可以计算出吸收率。
2.热传导法：利用激光束在材料内部产生的热效应来测量吸收率。
通过测量激光作用区域的温度变化，可以计算出吸收率。
3.光谱法：利用不同波长的激光束照射材料，并测量透射光谱和吸收光谱。
通过分析光谱数据，可以得到材料的吸收率。
金属的激光吸收率
金属的激光吸收率
金属的激光吸收率是指光线入射在金属表面时被吸收的程度。
金属是
光的良好反射体，因此其光的吸收率相对较低。
一般金属表面的反射
率约为60-90%，而光的吸收率只有10-40%。
然而，金属表面的激光吸收率并不是固定的，它受到许多因素的影响。
首先，光的波长是影响激光吸收率的主要因素之一。
当波长与金属中
自由电子的波长匹配时，会出现表面等离子激元共振（Surface Plasmon Resonance, SPR），激光吸收率大幅上升。
例如，对银的
激光吸收率的最高点位于405nm左右的紫外线区域。
此外，金属表面的结构和形貌也会对激光吸收率产生影响。
对于粗糙表面的金属，由
于它能够产生更多的散射和反射，因此激光吸收率也更高。
纳米材料的出现为金属吸收率的提高带来了新希望。
最近的实验表明，通过向金属表面引入纳米结构，可以显著提高其激光吸收率。
例如，
硅微球阵列可以被结合在金属表面上，形成一种新的纳米结构，其激
光吸收率可达到98%以上。
总之，金属的激光吸收率受到许多因素的影响，如波长、表面结构和
形貌等。
对于特定的应用，通过调节这些因素，可以实现高效的光吸
收。
纳米结构的出现和不断的研究也为金属的激光吸收率提供了新的机会和挑战。
光纤激光金属的吸收率光纤激光是一种利用光纤作为传输介质的激光技术。
它利用光纤的高强度、高方向性和高单色性等特性，将激光能量通过光纤传输到需要处理的地方，实现对金属进行切割、焊接、打标等工艺。
金属的吸收率是指金属对激光能量的吸收程度，它直接影响到光纤激光在金属加工中的效果和性能。
金属的吸收率与金属的种类、表面状态、激光波长等因素有关。
一般来说，金属的吸收率与其表面的粗糙程度、氧化层的厚度、晶粒大小等有密切关系。
表面光洁度较高、氧化层较薄的金属对激光的吸收率较高，而表面粗糙、氧化层较厚的金属对激光的吸收率较低。
此外，不同波长的激光对金属的吸收率也会有所不同，一般来说，波长较短的激光对金属的吸收率较高。
金属的吸收率对光纤激光在金属加工中起着重要作用。
在激光切割、焊接、打标等过程中，金属的吸收率直接决定了激光能量在金属表面的吸收情况。
吸收率高的金属能够更有效地吸收激光能量，从而实现更高的加工速度和更好的加工质量；而吸收率低的金属则需要更高的激光功率才能实现相同的加工效果，同时还可能产生较多的残留激光辐射。
针对不同吸收率的金属，在光纤激光加工时需要采用不同的参数和工艺。
对于吸收率高的金属，可以采用较低功率的激光来实现高效加工；而对于吸收率低的金属，则需要采用更高功率的激光来弥补能量损失。
同时，还需要结合金属的材料特性、加工要求等因素，综合考虑选择合适的激光功率、工艺参数和加工方式，以实现最佳的加工效果。
除了对加工效果的影响外，金属的吸收率还对激光加工过程中的热影响、热传导、熔池形成等过程产生重要影响。
在激光焊接过程中，金属的吸收率直接影响了焊缝的形成和熔池的稳定性；在激光切割过程中，金属的吸收率直接影响了切割速度和形成切缝的质量。
因此，了解金属的吸收率特性，选择合适的激光参数和工艺方案，对于实现高效、稳定、精准的光纤激光加工至关重要。
随着激光技术的不断发展和应用，对金属的吸收率特性的研究也越发深入。
一方面，通过对金属材料的化学成分、晶体结构、表面处理等方面的研究，可以改善金属的吸收率特性，提高其对激光能量的吸收；另一方面，通过对不同波长、脉冲宽度、光斑大小等激光参数的研究，可以实现对金属吸收率的调控，以满足不同加工需求。
材料对激光的吸收率及影响因素激光加工原理激光之所以能作为加工手段之一是因为其光作用。
激光的该种光作用主要有光化学反应和光热效应两类。
其中，激光去除加工（如切割、打孔）和激光焊接就是利用了激光的光热效应。
因此，为了获得较为理想的激光切割质量，首先须认识和理解激光与物质的相互作用机理。
激光加工材料的过程可分为如下几个：材料热吸收过程激光辐射到被加工材料表面时,该过程会发生反射、吸收、透射及散射等光学现象。
其中，散射或反射、透射会损失部分能量，而被吸收的大量光子通过与金属晶格的相互作用而转换成材料的热能，从而致使被加工材料表面发生温升。
在转换过程中，材料对激光的吸收率与材料的类型和结构、激光波长及是否偏振等参数有关。
由于吸收热较低，该阶段不能用于一般的热加工。
材料被加热过程当激光辐射到被加工材料时,其中，被吸收的那部分能量使内部晶格的热振动转换为热能。
转化后的热能以热传导的方式由外向里在被加工材料内部及四周扩散,从而形成温度场,从而达到加热的目的，该温度场致使其变性。
该过程为材料表面熔化和汽化做准备。
材料表面熔化和汽化过程当材料表面温度超过其熔点时，材料表面开始熔化，形成熔池，熔池外主要是传热，并随着热影响区不断向内部扩散，熔化也开始向内部发展。
当材料表面温度达到其气化点后，激光束可使材料表面产生气化和等离子体辐射。
随着照射时间的持续，熔池的表面将产生气化，并开始生成等离子体，进而形成表面烧蚀，从而达到去除材料的目的。
冷却、凝固过程当激光作用结束后,被加工区的材料开始冷却降温,熔化的材料重新凝固,形成新的表层。
该表层的形成会影响激光加工的质量，应尽量避免其形成或减小其形成面积。
激光加工实质上就是激光与物质之间的相互作用。
激光与物质的相互作用是指激光束投射到物质表面（或内部）时，部分能量被反射，部分被吸收，部分被传递出去，光能以电子和原子的振动激发形式被吸收，从而发生能量的转移与传递，能量转移与传递引起各种物理、化学和生物等效应与过程。
金属对激光的吸收率金属对激光的吸收率在激光应用中扮演着重要的角色。
金属的特性使其对于不同波长与功率的激光有着不同的反应，因此了解金属对激光的吸收率具有重要的意义。
接下来，本文将详细阐述金属对激光的吸收率及其影响。
1. 什么是金属对激光的吸收率？金属对激光的吸收率是指金属材料与激光之间的能量交互作用。
当激光穿过金属时，它会与金属材料相互作用，这就是金属对激光的吸收过程。
吸收率是指被金属材料吸收的激光功率比上所入射的激光功率的比例。
2. 金属对激光的吸收率与颜色有关吗？金属物体的颜色往往与其表面的光反射特性有关。
然而，当一个激光束射入金属表面时，与其颜色没有直接关系。
相反，金属表面的质地和组成物质的特性才是影响金属对激光的吸收率的因素。
3. 金属对激光的波长有何影响？金属对不同波长的激光有着不同的反应。
在较高的波长下，例如红色或近红外光，金属对激光的吸收率比较低。
在靠近紫外光谱时，金属对激光的吸收率相对较高。
另外，金属对于激光功率也有着不同的反应。
当激光功率较低时，金属表面的温度不会急剧升高。
然而，当激光功率达到一定水平时，可能会出现金属表面的等离子体形成现象，使金属表面温度急剧升高。
4. 金属对激光的吸收率有何应用？了解金属对激光的吸收率有助于合理地设计激光应用产生的热效应。
例如，在金属切割或加工时，激光功率的控制必须考虑到金属对激光的吸收率和反射率。
另外，对于一些特定未知金属，通过测量其对激光的吸收率可以快速的了解其物理和化学特性。
综上所述，金属对激光的吸收率是激光与金属材料相互作用的重要指标。
了解金属对激光的吸收率的变化规律，对于合理设计激光应用的热效应、材料加工以及识别未知的金属物质等方面都具有重要的意义。
材料对光的吸收
【原创实用版】
目录
1.光的吸收现象
2.材料对光的吸收特性
3.不同材料对激光的吸收率
4.吸收率的应用
正文
一、光的吸收现象
光在传播过程中，会与物质相互作用，导致光的强度减弱。
当光束照射到物质表面时，部分光会被物质吸收，导致光的传播距离缩短。
这种现象称为光的吸收。
二、材料对光的吸收特性
不同的材料对光的吸收特性是不同的。
一些材料会吸收特定波长的光，而另一些材料则会吸收多个波长的光。
此外，材料的吸收率还受到其他因素的影响，如温度、压力等。
三、不同材料对激光的吸收率
激光是一种高度单色、高度方向性的光束。
不同材料对激光的吸收率因激光波长和材料性质而异。
一般来说，金属对激光的吸收率较高，而非金属对激光的吸收率较低。
四、吸收率的应用
吸收率的知识在许多领域都有广泛的应用，如光通信、激光技术、生物医学等。
例如，在光通信中，通过调节材料的吸收率，可以实现光的调制和信号传输。
在激光技术中，吸收率可以用来评估激光束在物质中的穿
透能力。
在生物医学中，吸收率可以用来测量生物组织的光学性质，为医学诊断和治疗提供依据。
综上所述，光吸收现象是物质与光相互作用的结果，不同材料对光的吸收特性不同，导致它们对激光的吸收率也不同。
紫铜对激光的吸收率摘要：1.紫铜对激光的吸收率简介2.紫铜的特性3.激光的特性4.紫铜对激光的吸收率与激光波长的关系5.紫铜对激光的吸收率对激光加工的影响6.结论正文：一、紫铜对激光的吸收率简介紫铜，即纯铜，是一种红色金属，具有良好的导电性和导热性。
在激光加工领域，紫铜被广泛应用。
激光是一种高度聚焦的光能，具有高能量密度、定向性好、切割精度高等特点。
在激光加工中，激光与紫铜的相互作用至关重要，这涉及到紫铜对激光的吸收率。
二、紫铜的特性紫铜具有以下特性：1.良好的导电性：紫铜的导电性仅次于银，是电导率最高的有色金属之一。
2.良好的导热性：紫铜的导热性仅次于银和金，是导热性最好的有色金属之一。
3.良好的耐腐蚀性：紫铜在大气中具有较好的耐腐蚀性，不易氧化。
4.良好的可塑性：紫铜具有良好的可塑性，易于加工成各种形状。
三、激光的特性激光具有以下特性：1.高能量密度：激光具有高能量密度，能够在短时间内集中大量的能量。
2.高度聚焦：激光具有很好的方向性，可以精确地聚焦到微小的区域。
3.切割精度高：激光能够实现高精度的切割，适用于精密加工。
四、紫铜对激光的吸收率与激光波长的关系紫铜对激光的吸收率与激光波长有关。
不同波长的激光在紫铜中的吸收率不同，一般来说，波长越短，紫铜对激光的吸收率越高。
在激光加工中，通常会选择适当波长的激光，以获得最佳的吸收效果。
五、紫铜对激光的吸收率对激光加工的影响紫铜对激光的吸收率对激光加工效果具有重要影响。
高吸收率可以提高激光在紫铜中的能量利用率，使加工效率更高。
此外，紫铜对激光的吸收率还会影响激光切割的精度和表面质量。
六、结论紫铜对激光的吸收率是激光加工领域的一个重要参数，它受到紫铜本身特性和激光特性的影响。
材料对激光的吸收率及影响因素激光加工原理激光之所以能作为加工手段之一是因为其光作用。
激光的该种光作用主要有光化学反应和光热效应两类。
其中，激光去除加工（如切割、打孔）和激光焊接就是利用了激光的光热效应。
因此，为了获得较为理想的激光切割质量，首先须认识和理解激光与物质的相互作用机理。
激光加工材料的过程可分为如下几个：材料热吸收过程激光辐射到被加工材料表面时,该过程会发生反射、吸收、透射及散射等光学现象。
其中，散射或反射、透射会损失部分能量，而被吸收的大量光子通过与金属晶格的相互作用而转换成材料的热能，从而致使被加工材料表面发生温升。
在转换过程中，材料对激光的吸收率与材料的类型和结构、激光波长及是否偏振等参数有关。
由于吸收热较低，该阶段不能用于一般的热加工。
材料被加热过程当激光辐射到被加工材料时,其中，被吸收的那部分能量使内部晶格的热振动转换为热能。
转化后的热能以热传导的方式由外向里在被加工材料内部及四周扩散,从而形成温度场,从而达到加热的目的，该温度场致使其变性。
该过程为材料表面熔化和汽化做准备。
材料表面熔化和汽化过程当材料表面温度超过其熔点时，材料表面开始熔化，形成熔池，熔池外主要是传热，并随着热影响区不断向内部扩散，熔化也开始向内部发展。
当材料表面温度达到其气化点后，激光束可使材料表面产生气化和等离子体辐射。
随着照射时间的持续，熔池的表面将产生气化，并开始生成等离子体，进而形成表面烧蚀，从而达到去除材料的目的。
冷却、凝固过程当激光作用结束后,被加工区的材料开始冷却降温,熔化的材料重新凝固,形成新的表层。
该表层的形成会影响激光加工的质量，应尽量避免其形成或减小其形成面积。
激光加工实质上就是激光与物质之间的相互作用。
激光与物质的相互作用是指激光束投射到物质表面（或内部）时，部分能量被反射，部分被吸收，部分被传递出去，光能以电子和原子的振动激发形式被吸收，从而发生能量的转移与传递，能量转移与传递引起各种物理、化学和生物等效应与过程。
光在材料表面的发射、透射和吸收本质是光波的电磁场与材料相互作用的结果。
光波入射材料时，材料中的带电粒子依着光波电矢量的步调振动起来。
由于电子比较轻通常被光波激发的是自由电子或束缚电子的振动。
红外光的频率较低它也有可能激起非金属中比较重的带电粒子离子的振动。
由于带电粒子的振动原子将成为震荡电偶极子而辐射出次电磁波—次波。
次波之间以及次波与入射波间是相干的从而形成一定的反射波和透射波。
物质吸收激光后首先产生的不是热，而是某些质点的过量能量——自由电子的动能、束缚电子的激发能或者过量的声子。
这些有序的原始激发能要经历两个步骤才转化为热能：第一步是受激粒子运动的空间和时间随机化,这个过程在粒子的碰撞时间驰豫时间内完成,这个时间比最短的激光脉冲宽度还短,甚至可能短于光波周期，第二步是能量在各质点间的均布,这个过程包含大量的碰撞和中间状态,而以非金属材料尤甚。
其中可能存在若干能量转换机制,每种转换又具有特定的时间常数,例如金属中受激运动的自由电子通过与晶体点阵的碰撞将多余能量转化为晶体点阵的振动。
金属材料的激光吸收原理能量转换激光束可以被看作一个高能量密度的热源。
激光辐射到材料表面的过程,实际上是一个能量转移过程。
其中，一大部分能量被材料表面反射，一部分通过材料透射，只有一小部分被材料吸收。
在激光传播过程中,激光与材料相互作用中的能量转换遵循能量守恒定律：E0=E反射+E吸收+E透过（1）其中，E0为入射到材料表面的激光能量；E反射为被材料反射的能量；E吸收为被材料吸收的能量；E透过为激光透过材料后仍保留的能量。
对（1）式等号两边同时除以E，可以转化为：1=E反射E0+E吸收E0+E透过E0=R+a+T（2）其中R=E反射E0为反射系数（反射率）；R=E吸收E0为吸收系数(吸收率)；R=E透过E0为透过系数（透过率）。
对于不透明的材料，其E透过=0，则有：1=R+a（3）由（3）式可知，真正被不透明材料表面利用的激光能量主要与反射系数和吸收系数有关。
二者成反相关关系，有如下规律：反射系数越大，吸收系数就越小，材料吸收的激光能量就越少；反射系数越小，吸收系数就越大，材料吸收的激光能量就越多。
金属材料对激光的吸收由于材料真正利用的有效能量大小主要取决于吸收系数和反射系数，即材料的吸收与反射特性。
反射率是表征材料对激光的反射程度的参数，其可定义为材料表面反射的激光束辐射功率 P 反与入射激光功率 P 总之比。
假设材料表面为理想平面，激光垂直射到其表面时，材料对激光的反射率 R 可以表示为：R=(1−n)2+k2(1+n)2+k2（4）对于不透明的材料，其吸收率a 可以表示为：a=1−R=4n(1+n)2+k2（5）其中，（4）、（5）式中，n为材料的折射率，对于金属材料n为复数，k为消元系数，对于非金属材料k=0。
对金属材料来说，n 和 k 都是波长和温度的函数。
金属一般都是优良导体，其对激光的吸收主要是通过大量自由电荷的带间跃迁实现的。
对于导电能力较强的金属材料（如 Cu、Ag、Au）来说，其电导率越高，反射率也越高。
金属材料对激光的吸收率在激光热处理中,金属材料作为主要的加工对象,它的激光吸收率大小就显得尤为重要。
由菲涅耳公式可知光波在金属导体表面上的电场总是形成驻波波节,自由电子受到光波电磁场的强迫振动而产生次波，这些次波造成了强烈的反射波,反射了绝大部分的激光。
特别是在长波段下,光子能量较低,主要只能对金属中的自由电子起作用,几乎是全反射的,只有少量的吸收,然而这少量的吸收在激光热处理中显得特别重要。
激光照射到金属材料表面时,首先由于金属的自由电子过多而反射了绝大部分的激光,只有小部分得以透过表面而被金属吸收。
另一方面,当大部分激光由于自由电子而被反射的同时,还有一小部分被金属内的束缚电子、激子、晶格振动等振子吸收,因此当激光照射到金属材料表面时被吸收的激光就可以分为两个部分。
透过金属表面自由电子层的激光吸收由于激光器内损耗了光子在垂直方向上的偏振分量,因此可以只考虑激光的平行偏振分量,由菲涅耳公式可知,在金属表明激光平行偏振分量的反射率为：R=|E∥′E∥|2=|(iσ′ωε1)12cosφ1−1(iσ′ωε1)12cosφ1+1|2(6)其中，(6)式中E∥、E∥′分别为入射光、反射光在平行偏振分量上能量,σ为材料电导率，ω为激光的角频率，由于金属材料中σωε≫1，可忽略激光入射角变化对反射率的影响,因此,激光入射角对金属材料的激光反射率影响非常小,可认为反射率与入射角无关。
在激光热处理过程中,激光基本上是从空气中入射的,由于与角度无关,则可假设激光为正入射，cosφ1=1，则：R=|(iσωε1)12−1(iσωε1)12+1|2=|1−2√iσωε1+1|2≈|1−2√i σωε1|2=|1−2√ωε0σe−iπ4|2≈1−2√2ωε0σ≈1−(T+A′) (7) 其中，(7)式中T为光的透射率，A′为光吸收率，由于反射率高的金属表面自由电子的固有频率远大于红外波段的激光，大部分激光能量被表面自由电子反射或者吸收转化为振动热能，因此透射率低，透射光在表层即被吸收,吸收长度仅为10nm,在（7）式中可认为T+A′均为吸收率A，因此透射率T为：T=2√2ωε0σ=2√2cε0λσ=0.1457√ρλ(8)其中，（8）式中ρ为材料的电阻率，T为材料的透射率，若研究对象是不透明金属材料，透射光全部被材料吸收，透射率亦为吸收率。
从（8）可以看出金属材料对激光的吸收率与材料本身的电导率有关（电导率与温度有关，所以材料对激光的吸收率也受温度的影响），也与辐射激光的波长有关。
图1简单列举了几种材料在不同波长下的激光吸收率曲线。
从图1可以看出，金属材料在长波段时吸收率非常低，随着波长的减少吸收率增大，波长为1.06μm的光纤激光的吸收率明显比波长为10.6μm的CO2激光吸收率要高，因此在激光切割、焊接、打孔等加工过程比较适合使用光纤激光器。
从图1中还可以看出铝在0.8 μm处吸收率有明显的上升过程，说明到林处己经达到铝的固有波长，其他几种金属没有出现这种情况是由于它们的固有波长更短。
图1 不同波长下的激光吸收率曲线非金属材料的激光吸收原理一般地说,非金属材料对激光的发射率比较低,吸收率较高,且其吸收对波长有强烈的选择性,这是非金属结构特征所决定的。
绝缘体和半导体在不受激发时仅存在束缚电子,束缚电子具有一定的固有频率ϖ0,其值由电子跃迁的能量变化∆E决定,ω0=∆Eℏ, ℏ为普朗克常数。
当入射光波频率等于或接近于材料内束缚电子的固有频率时,束缚电子发生谐振,辐射出次波,形成较弱的反射波和较强的透射波。
在这个谐振频率附近,材料的吸收系数和反射率均增加,出现反射和吸收峰值。
而在其他频率下,均质的绝缘体和半导体按其本性应该是透明的,具有低的反射率,吸收系数也小。
实际的材料具有多个谐振频率,最重要的谐振相应于价带电子向导带的跃迁带间跃迁。
为了激发带间跃迁,入射光子的能量应该至少等于带宽度。
当带间跃迁长身的载流子对电子和空穴的数量足够多时,它们反过来又可影响物质对激光的吸收。
绝缘体的禁带宽度,相应于真空紫外光的频率。
而半导体的禁带宽度相应于光谱的可见光或红外光部分。
此外半导体在光或热的作用下,其自由载流子浓度较高,出现了某些金属的光学性质。
除了电子跃迁外,大多数非金属还可以通过晶体点阵振动或有机物分子间振动和低频的红外光耦合。
对于陶瓷和其他的一些非金属材料,它们没有自由载流子,只有束缚电子、激子、极化子、晶格振动等振子的吸收,而各种振子的差异集中综合表现在材料对光波折射率以及消光系数上的不同。
因此,非金属材料的激光吸收可以从折射率和消光系数上反映出来。
同样去掉激光器中激光损耗掉了光的垂直分量,只保留平行方向的线偏振光,由菲涅耳公式可知,非金属材料对线偏振激光的吸收率为：a=1−|cosφ−n1n2cosψcosφ+n1n2cosψ|2（9）（9）式中φ、ψ分别为激光入射角和折射角,n1、n2分别为入射介质和折射介质的折射率。
由折射定律：n1sinφ=n2sinψ得cosψ=√1−(n1n2sinφ)2则：a=1−|cosφ−n1n2√1−(n1n2sinφ)2cosφ+n1n2√1−(n1n2sinφ)2|2(10)激光热处理一般是在空气中进行的,所以n1=1,则吸收率变为:a=4n2cosφ√n2−sin2φ[n2cosφ+√n2−sin2φ]2(11)为了更好的说明非金属材料的激光吸收率与折射率、入射角的变化关系，分别列举了它们的变化曲线，如图2、图3所示。
图2为φ=π4，n=0~5变化时，非金属不透明材料的激光吸收率与折射率的关系曲线，由图中可看出不透明材料的吸收率随着折射率的增加而减小（如果材料厚度小于吸收长度则激光透射，透明材料将不在本文考虑范围内），材料的吸收率与折射率成反比。
