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高斯光束，高斯光束的傳播特性有哪些

來(lái)源：整理 時(shí)間：2023-09-06 05:24:11 編輯：智能門戶 手機(jī)版

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1，高斯光束的傳播特性有哪些

通常激光諧振器出來(lái)的都是個(gè)高斯光束，高斯光束在空間傳播的時(shí)候，其截面積是兩頭大，中間小，其邊緣傳播規(guī)矩是高斯函數(shù)，這樣的光束就是高斯光束，其他都是非高斯光束！

高斯光束的傳播特性有哪些

2，高斯光束的波陣面特征

高斯光束的波陣面特征如下：高斯光束不同于點(diǎn)光源所發(fā)出的球面波和平行光束的平面波，是一種特殊形式的光束。.高斯光束與一般光束比較，具有：光束截面內(nèi)的強(qiáng)度分布不均勻1.1 波峰波谷 光束特點(diǎn)：波陣面是垂直于z軸的平面，平面上各點(diǎn)的振幅 相等，相位相同振幅A 與x，y無(wú)關(guān)，即垂直于光束傳播方向的橫截面上的光強(qiáng)是均勻的。特點(diǎn)：波陣面是與點(diǎn)光源為球心的球面，球面上各點(diǎn) 的相位相同。.每個(gè)球面上的各點(diǎn)，振幅都是A /r，同一球面上各點(diǎn)的光強(qiáng)是均勻的。. 1.3 高斯光束是由具有穩(wěn)定諧振腔的激光器所發(fā)出的激光束。既不是均勻平面波，也不是均勻球面波而是振幅和等相位面都在變化的高斯球面波。方形鏡共焦腔：鏡面上的場(chǎng)分布為厄米-高斯函數(shù)。高斯光束的性質(zhì)：強(qiáng)度分布不因衍射而改變；W(z)給出了光束的半徑，在z=0時(shí)，有最小值 ，該位置被稱為高斯光束的束腰位置，它與經(jīng)典的焦點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。高斯光束的半徑是在橫截面上強(qiáng)度從最大減小到的距離。

高斯光束的波陣面特征

3，關(guān)于高斯光束的問(wèn)題

相信樓主基礎(chǔ)不錯(cuò)，我們就挑重點(diǎn)講吧q參數(shù)稱為高斯光束的復(fù)曲率半徑，又可由傳輸矩陣表示其定義式為：1/q（z）=1/R(z)-i*[λ/(π*w(z)]其中z為光傳播方向，w表示光斑半徑，R為等相位面曲率半徑。可以看出q將w與R兩個(gè)重要參量聯(lián)系了起來(lái)。

關(guān)于高斯光束的問(wèn)題

4，高斯光束的波陣面特征是什么

高斯光束的波陣面特征是當(dāng)它在滿足近衍射極限的鏡片中發(fā)生折射時(shí)，高斯光束會(huì)變換成另一種不同參數(shù)的高斯光束。1、在光學(xué)中，高斯光束（英語(yǔ)：Gaussian beam）是橫向電場(chǎng)以及輻照度分布近似滿足高斯函數(shù)的電磁波光束。2、許多激光都近似滿足高斯光束的條件，在這種情況里，激光在光諧振腔里以TEM00波模（橫向基模）傳播。3、當(dāng)它在滿足近衍射極限的鏡片中發(fā)生折射時(shí)，高斯光束會(huì)變換成另一種不同參數(shù)的高斯光束，因此，高斯光束是激光光學(xué)里一種方便、廣泛應(yīng)用的模型。4、描述高斯光束的數(shù)學(xué)函數(shù)是亥姆霍茲方程的一個(gè)近軸近似解（屬于小角近似的一種）。這個(gè)解具有高斯函數(shù)的形式，代表了光束中電場(chǎng)分量的復(fù)振幅。激光束腰和分布：1、為了獲得高斯光束光學(xué)的精確原理和限制，有必要理解激光束輸出的特性。2、在TEM（橫模和縱模為0）模式下，光是從激光開(kāi)始輻射，就像一個(gè)含有高斯橫截發(fā)光剖面的完美平面波。3、高斯形狀被激光內(nèi)部的尺寸或者某種光學(xué)序列的限制光圈在某個(gè)直徑處被截?cái)?。為了指定和論述激光光束的傳播特性，必須給它的直徑下一些定義。4、普遍被采用的定義是光束發(fā)光（最強(qiáng)烈）峰值，軸向或者數(shù)值的地方的直徑衰減1/e2（13.5%）。5、衍射效應(yīng)使光在傳播過(guò)程中向橫向傳播。因此它不可能有一個(gè)被精確校準(zhǔn)的光束。

5，請(qǐng)教高斯光束的問(wèn)題

相信樓主基礎(chǔ)不錯(cuò)，我們就挑重點(diǎn)講吧q參數(shù)稱為高斯光束的復(fù)曲率半徑，又可由傳輸矩陣表示其定義式為：1/q（z）=1/r(z)-i*[λ/(π*w(z)]其中z為光傳播方向，w表示光斑半徑，r為等相位面曲率半徑?？梢钥闯鰍將w與r兩個(gè)重要參量聯(lián)系了起來(lái)。
是

6，什么是高斯光束

通常情形，激光諧振腔發(fā)出的基模輻射場(chǎng)，其橫截面的振幅分布遵守高斯函數(shù)，故稱高斯光束。束腰，是指高斯光絕對(duì)平行傳輸?shù)牡胤?。半徑，是指在高斯光的橫截面考察，以最大振幅處為原點(diǎn)，振幅下降到原點(diǎn)處的0.36788倍，也就是1/e倍的地方，由于高斯光關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱，所以1/e的地方形成一個(gè)圓，該圓的半徑，就是光斑在此橫截面的半徑;如果取束腰處的橫截面來(lái)考察，此時(shí)的半徑，即是束腰半徑。沿著光斑前進(jìn)，各處的半徑的包絡(luò)線是一個(gè)雙曲面，該雙曲面有漸近線。高斯光束的傳輸特性，是在遠(yuǎn)處沿傳播方向成特定角度擴(kuò)散，該角度即是光束的遠(yuǎn)場(chǎng)發(fā)散角，也就是一對(duì)漸近線的夾角，它與波長(zhǎng)成正比，與其束腰半徑成反比，故而，束腰半徑越小，光斑發(fā)散越快;束腰半徑越大，光斑發(fā)散越慢。我們用感光片可以看到，在近距離時(shí)，準(zhǔn)直器發(fā)出的光在一定范圍內(nèi)近似成平行光，距離稍遠(yuǎn)，光斑逐漸發(fā)散，亮點(diǎn)變?nèi)踝兇?可是從光纖出來(lái)的光，很快就發(fā)散;這是因?yàn)椋瑴?zhǔn)直器的光斑直徑大約有400微米，而光纖的光斑直徑不到10微米。同時(shí)，對(duì)于準(zhǔn)直器最大工作距離的定義，往往可理解為該準(zhǔn)直器輸出光斑的共焦參數(shù)，該參數(shù)與光斑束腰半徑平方成正比，與波長(zhǎng)成反比，計(jì)算式是:3.1415926*束腰半徑*束腰半徑/波長(zhǎng)。所以要做成長(zhǎng)工作距離(意味著在更長(zhǎng)的傳輸距離里高斯光束仍近似成平行光)的準(zhǔn)直器，必然要把光斑做大，透鏡相應(yīng)要加長(zhǎng)加粗。

7，高斯光束說(shuō)的是光強(qiáng)分布還是時(shí)間分布

高斯光束說(shuō)的是光強(qiáng)分布
輸出得依靠激光器的腔型決定，對(duì)248nm而言，應(yīng)該是krf 準(zhǔn)分子激光，這類激光器一般輸出都是高斯光束。這類激光器一般是連續(xù)光輸出，因此只能用功率分布來(lái)表示，應(yīng)該是高斯分布。光斑內(nèi)的功率可用刀口法測(cè)量，一般的積分也能夠獲得功率大小。

8，高斯光束的介紹

通常情形，激光諧振腔發(fā)出的基模輻射場(chǎng)，其橫截面的振幅分布遵守高斯函數(shù)，故稱高斯光束。
而從高斯函數(shù)，我們可以計(jì)算當(dāng)通光孔徑多大時(shí)，光能的損失是多少.并不是通光區(qū)直徑等于或略大于光斑直徑時(shí)，光能就可以完全通過(guò)，事實(shí)上，此時(shí)的損耗高達(dá)0.6db.簡(jiǎn)單的估計(jì)，是讓通光直徑是光斑的2倍或以上.

9，高斯光束的波前曲率半徑為什么為無(wú)窮

波前是指波傳播到某一位置處等相位面組成的曲面，激光器產(chǎn)生的光一般都是高斯光束，可以看作一個(gè)變曲率的球面波，那么就有了曲率半徑這個(gè)說(shuō)法了，
沒(méi)有副曲率的說(shuō)法。兩個(gè)主曲率，其實(shí)是最大和最小的曲率半徑所對(duì)應(yīng)的曲率。設(shè)點(diǎn)e，每條曲線（過(guò)該點(diǎn)法線的平面，與曲面相交的曲線）在e點(diǎn)有一個(gè)曲率。這些曲率半徑中，有一個(gè)最大和最小的曲率半徑，稱之為主曲率半徑，分別用r′和r表示，這兩個(gè)曲率半徑所在的方向，數(shù)學(xué)上可以證明是相互垂直的。
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