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第7讲高斯光束的聚焦和准直.pptx

文档分类：汽车/机械/制造 | 页数：约34页举报非法文档有奖

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文档列表 文档介绍

激光原理与技术·原理部分
第7讲
高斯光束的聚焦、准直
例题
如图,假设一高斯光束垂直入射到折射率为n的介质块上,试问:
1、在左图情况下,出射光束发散角为多大?
2、若将介质块的位置左移,使其左端面移至z=-l1处(右图),若介质块足够长,使光束的光腰位于介质块内,此时束腰大小和位置是多少?
例题
入射高斯光束束腰位置处q参数为q0,经过自由空间l1后的q参数为q1,经过介质块后出射的q参数为q2。
折射率为n的介质块的光纤传输矩阵为:
故:
例题
出射高斯光束束腰位置位于空气中z=z’处,此处q参数为q0’
该高斯光束经过距离l’=l2-z’的自由空间传输到达z=l2处的q参数为:
高斯光束经过均匀介质块后,光束发散角不发生变化。
例题
入射高斯光束在介质块左侧界面处q参数为q1:
经过平面介质界面折射的传输矩阵为:
则进入介质块左侧界面的q参数q2为:
传输到介质内部高斯光束束腰位置处的q参数q3:
例题
由于q3是介质内部高斯光束束腰位置处的q参数,因此:
与前一页结果联立可知:
高斯光束入射到均匀介质中,其束腰半径不发生变化,束腰位置向右移动。
高斯光束通过薄透镜的变换
已知入射高斯光束束腰半径为ω0,束腰位置与透镜的距离为l,透镜的焦距为F,各参数相互关系如下图。
高斯光束通过薄透镜的变换
z=0处,
在A面处:
在B面处:
在C面处:
方法一:分步计算
高斯光束通过薄透镜的变换
方法二:矩阵运算
高斯光束通过薄透镜的变换高斯光束束腰的变换规律
当C面取在像方束腰处,此时,由上一页的方程联立可以求出:

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