WISOPTIC Tips ng Laser Technology: Optical Lens Transformation Theory ng Gaussian Beams

WISOPTIC Tips ng Laser Technology: Optical Lens Transformation Theory ng Gaussian Beams

Sa pangkalahatan, ang intensity ng irradiation ng laser ay Gaussian, at sa proseso ng paggamit ng laser, kadalasang ginagamit ang optical system upang ibahin ang anyo ng beam nang naaayon.

Naiiba sa linear theory ng geometric optics, ang optical transformation theory ng Gaussian beam ay nonlinear, na malapit na nauugnay sa mga parameter ng laser beam mismo at ang relatibong posisyon ng optical system.

Mayroong maraming mga parameter upang ilarawan ang Gaussian laser beam, ngunit ang relasyon sa pagitan ng spot radius at posisyon ng beam beam ay kadalasang ginagamit sa paglutas ng mga praktikal na problema. Iyon ay, ang radius ng baywang ng sinag ng insidente (ω1) at ang distansya ng optical transformation system (z1) ay kilala, at pagkatapos ay ang transformed beam waist radius (ω2), posisyon ng beam beam (z2) at ang spot radius (ω3) sa anumang posisyon (z) ay nakuha. Tumutok sa lens, at piliin ang harap at likurang baywang na posisyon ng lens bilang reference plane 1 at reference plane 2 ayon sa pagkakabanggit, tulad ng ipinapakita sa Fig. 1.

WISOPTIC Tips of Laser Technology- Optical Lens Transformation Theory of Gaussian Beams

                     Larawan 1 Pagbabago ng Gauss sa pamamagitan ng manipis na lens

Ayon sa parameter q teorya ng Gaussian beam, ang q1 at q2 sa dalawang reference na eroplano ay maaaring ipahayag bilang:微信图片_20210827123000

Sa formula sa itaas: Ang fe1 at fe2 ay ayon sa pagkakabanggit ang mga parameter ng confocus bago at pagkatapos ng pagbabagong-anyo ng Gaussian beam. Matapos ang Gaussian beam ay dumaan sa libreng espasyo z1, ang manipis na lens na may focal length F at ang libreng espasyo z2, ayon sa A B C D transmission matrix theory, ang mga sumusunod ay maaaring makuha:

微信图片_20210827133245

Samantala, q1 at q2 matugunan ang mga sumusunod na relasyon:

微信图片_20210827133757

Sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng mga formula sa itaas at paggawa ng tunay at haka-haka na mga bahagi sa magkabilang dulo ng equation na pantay-pantay, makakakuha tayo ng:

微信图片_20210827134003

Ang mga equation (4) – (6) ay ang pagbabagong relasyon sa pagitan ng posisyon ng baywang at ang laki ng lugar ng Gaussian beam pagkatapos dumaan sa manipis na lens.


Oras ng post: Ago-27-2021