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。
_{3k+DQ #{?m 衍射使得完美的校準光束成為可能,或者能夠?qū)⒐馐劢沟綗o限小的點。幸運的是衍射的效果是能夠被計算的。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直的程度和光斑大小的理論。
` 3vN R" *%z<P~} 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):
(#CBq R^F7a0" S(x)=S0[1+(λx/πS0²)²]½
P=}H1# 0 %C!`7 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:
Vl&+/-V S(x)≈λx/πS0²
U3(L.8(sA 01UqDdoj 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&*1U"6D θ= S(x)/x=λ/πS0
IZzhJK M1V (4E.Li<O θ我們都知道指的是遠場
發(fā)散角。
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