通常我們以光束的發(fā)散參數(shù)作為完美的
高斯激光束的特征。發(fā)散是指光波在其空間傳播過程中以一定角度展開。甚至完美的沒有任何異常的光線也會由于衍射效應(yīng)經(jīng)歷某些光束的發(fā)散。衍射是指光線在被不透明的物體，比如刀鋒切斷的時候產(chǎn)生的彎曲效應(yīng)。展開（spreading）產(chǎn)生于在切斷的邊緣發(fā)出的次級波面陣。這些次級波和主波會發(fā)生干涉，同時相互也會產(chǎn)生干涉，在某些時候就會形成復(fù)雜的衍射圖案。
<$ WS~tTz -*Th=B- 衍射使得完美的校準(zhǔn)光束成為可能，或者能夠?qū)⒐馐劢沟綗o限小的點(diǎn)。幸運(yùn)的是衍射的效果是能夠被計(jì)算的。因此存在著可以預(yù)知對于任何衍射極限的透鏡光束被準(zhǔn)直的程度和光斑大小的理論。
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$ k]`-Y E 我們現(xiàn)在考慮一束這樣由低功率TEM00氣體激光器產(chǎn)生的光束，光腰為S0。這樣我們就能夠假定它能夠達(dá)到衍射極限同時能夠不用考慮任何熱透鏡效應(yīng)。它將會顯現(xiàn)出由于衍射引起的光腰的彎曲，或者說展開效應(yīng)：
Bvh{|tP4 [9#zE URS S(x)=S0[1+(λx/πS0²)²]½
Z_ Y'#5o# \<G"9w 在這里x是指離開光源的距離，λ是指激光波長，如果λx/πS0²»1，那么：
}d;6.~Gw S(x)≈λx/πS0²
Xil ;`8h 7T t!h f 利用這個近似值，我們可以寫出光束由于衍射發(fā)散的角度：
O} p<"3Ub θ= S(x)/x=λ/πS0
LIQ].VxIs j2.7b1s θ我們都知道指的是遠(yuǎn)場
發(fā)散角。
Q;A\M P|]r*1^5 改善發(fā)散角
@2 *Q* M CP GDr 光束的遠(yuǎn)場發(fā)散定義了一個給定光束直徑最好的準(zhǔn)直效果。它也說明了光束的零發(fā)散角或者說最好的準(zhǔn)直是不可能達(dá)到的，因?yàn)橐龅竭@些需要有無窮大的光束直徑。但是這個等式也表明了改善發(fā)散的可能性。
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