產(chǎn)品時間：2020-06-30
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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。
衍射使得完美的校準(zhǔn)光束成為不可能，或者說不能夠?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(zhǔn)直的程度和光斑大小的理論。
我們考慮一束這樣由低功率氣體激光器產(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)：
光束的遠場發(fā)散定義了一個給定光束直徑的準(zhǔn)直效果。它也說明了光束的零發(fā)散角或者說的準(zhǔn)直是不可能達到的，因為要做到這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。
考慮一個已經(jīng)準(zhǔn)直的光束，發(fā)散角為θ光腰為S0，我們可以看到如果光束直徑能夠增大，遠場發(fā)散角將會減小。這就是擴大光束的優(yōu)點所在。另外，小的發(fā)散能夠使高斯光束聚焦得更好。為了實現(xiàn)這些改善，在這里我們將描述幾種對準(zhǔn)直光束擴束的方法。
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