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光束指向稳定度相关定义

发布时间:2021-09-28 09:30:37 浏览量:2866 作者:Leo

正文


在《光学名词》2021版中光束指向稳定度(beam pointing stability)的解释为:描述光束轴角偏移程度的一个参数。以光束轴角偏

移的2倍标准差表示。

下面针对这一解释,进行说明。

在描述随机变量分布式,大多用到的参数是μ表示的期望和σ^2表示的方差。其中期望指的是由密度函数曲线f(x)和横轴x围成的曲面重

心的横坐标。方差是随机变量X偏离其期望μ的一个度量。


期望

若g(X)是随机变量X的函数,则g(X)也是随机变量,g(x)的期望定义为:

离散型:

连续型:

当g(X)=X时,随机变量的期望可以定义为

如果对应的级数或者积分绝对收敛,则下式也成立

当然,g(X)的期望也可能不存在。


n阶矩

n阶矩的定义为:


n阶中心矩的定义为:


方差和标准差

2阶中心矩被称为方差或离差,用σ^2表示,即:


其中σ_x被称为标准差


加权平均和算术平均

在离散情况下,期望是数值和概率作为权重的加权平均

均匀分布的概率和期望是:

在连续情况下,在有限区间[a,b]上连续均匀分布的密度函数是:

因此:

光束轴(beam axis

在均匀介质内的光束传播方向上,连接光束横截面能量(功率)一阶矩所定义的连续点的直线。