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高斯光束与透镜变换(薄透镜)
用于大角度发散角的激光光束测量1.1应用范围有不同种类的应用需要考虑角度响应。这些应用大多使用(非常)发散的光束。在这种情况下,我们在一幅图像中有连续的入射角范围。照相机的灵敏度取决于激光束的入射角,这是由过滤器和传感器造成的。1.2 角度线性原因1.3过滤器这里,我们将只考虑吸收滤波器。如果光束没有垂直入射到滤光器上,则通过滤光器的路径较长。较长的路径导致较强的吸收,因此相机(滤光片和传感器)的响应较低。与过滤器相关的效果是各向同性的。但是,如果滤光器相对于传感器倾斜(取决于相机型号),则会在滤光器倾斜的方向上产生各向异性。入射角αin的线性透射可以用数学方法描述,如果透射指数为垂直光束T0 ...
的激光束,发散角θ非常小,我们可以假设cosθ≈1。此外,对于模态直径为D的光束,有效模态面积为πD²/4,发射立体角[5]定义为πθ²,因此,激光光源的光谱亮度可得:其中əP/əV是源的功率谱密度(PSD)。因此,亮度作为波长的函数可以明确量化,因为psd,以及各种激光源的光束大小和发散,都是可以使用标准技术测量或由制造商提供的参数。为了强调光谱亮度对中红外光谱的重要性,应将其与光学仪器联系起来考虑。光谱亮度通常以W·sr-1·cm-2·nm-1为单位表示。另一方面,任何中红外光谱仪的光学通量(或etendue,系统几何和光学设计的函数,由入口瞳孔面积和准直或聚焦光学形成的立体角定义)通常以 ...
频梳光束的发散角。在MZI干涉仪输出的位置,两束光通过分束器合并聚焦到样品的一条水平线上,将频率偏移映射到空间。荧光在由干涉仪两路的差频所定义的各个拍频下被激发。样品中的荧光发射由共聚焦配置的PMT检测,并且通过狭缝来排除平面外的荧光发射。共振扫描振镜(RS)在横向上进行高速扫描,即可以二维成像。考虑到荧光团的有限频率响应,选择LO光束的频移将拍频激发频谱外差到基带,以zui大限度利用调制带宽。这是必要的,因为AOD通常在升频的次倍频通带上工作,以避免谐波干扰。用于驱动AOD的射频频率梳的直接数字合成(DDS)定义了每个像素的激发,而这是通过特定的射频和相位决定的,从而导致射频频率梳与检测信号 ...
,激光束的发散角、直径w(z)会随着距离z按下式变化:式中,w0=w(0),为激光束腰处的直径,λ为光波长。(6)直线度干涉仪偏振式干涉仪由双折射棱镜(渥拉斯顿棱镜)组成,棱镜可把输入光束分为偏振方向正交的两弯曲光束。为了再次合成,固定的角反射镜反射光束,并在棱镜中发生干涉。干涉信号通常在分束器后激光器的腔体内接收,棱镜的横向位移将改变两偏振光束之间的光程差,并在干涉相位中引入线性变化。因此,棱镜相当于移动靶标。图3.6直线度干涉仪了解更多详情,请访问上海昊量光电的官方网页https://www.auniontech.com/three-level-45.html更多详情请联系昊量光电/欢迎直 ...
、椭圆度、发散角、瑞利长度以及光束质量等数据。该产品达到设备的实时显示性能允许在激光器启动期间测量动态焦距偏移在激光启动过程中的动态焦点移动。增材制造已经重构了原型、开发和gao级设计机械部件的制造方式。直接激光熔化、选择性激光烧结或三维金属打印正迅速成为传统金属去除技术无法制造的设计的标准。CinSpot FBP-1KF/2KF系列焦点光斑分析仪CinSpot FBP-1KF/2KF系列是Cinogy公司和德国SLM sloution公司深度合作,专为SLM solution公司的3D打印设备而研发设计的高功率高精度高集成的的激光焦点光束质量分析仪器。聚焦的激光光束被直接引导到传感器,无需成 ...
参数。激光束散角作为激光束的基本参数,对其调整控制在开发自适应通信系统中有重要意义。在透镜两倍焦距的点光源穿过透镜后,会在透镜后侧两倍焦距处生成一个像。点光源的波前是球面传播的,入射透镜时,波前曲率半径为-1/2f(f=焦距),当穿过透镜,波前曲率半径变为1/2f。可知透镜将波前改变,即透镜轴为圆心的圆圈位置处,光波的相位发生改变。随着液晶光学技术发展,液晶空间光调制器(LC-SLM)的性能也越来越强,在相位调制领域已经比较成熟。在LC-SLM上加载一定规律的相位灰度图片,激光经过LC-SLM反射,效果等同于一个有确定焦距的透镜,加载特定的其它相位灰度图片,等效于不同焦距的透镜。利用LC-SL ...
对入射光的发散角有一定的容差。所以在这两种光路之中,双阵列型匀光光路更为常见,也更为好用。下图便是现在常见的双阵列透镜匀光光路。其主要的元件是两片规格参数相近的两片微透镜阵列,以及后方的傅里叶透镜。图4:双微透镜阵列匀光光路LA1:微透镜阵列1;LA2:微透镜阵列2; FL:菲涅尔透镜; FP:接收屏面; dn:入射准直光直径; DPT:匀光大小‘’fLA1:阵列1的焦距; fLA2:阵列2的焦距; a12:双阵列间距; S:阵列2与菲涅尔透镜间距; fFL:菲涅尔透镜焦距激光光源经过扩束准直后,平行入射。平行入射的激光束,打在第一面微透镜阵列上,经过每个子单元的聚焦,重新形成阵列排布的焦点。 ...
。三、远场发散角激光光束的传播符合双曲线定律,光束的远场发散全角可表示为双曲线两条渐近线之间的夹角,光束远场发散角θ定义为光束远场发散全角的一半,通常表示为无穷远处光束束宽和传输距离之比的极限。图3 光束束腰和远场发散角表示束腰直径,表示束腰半径,表示远场发散全角,由激光光学可知,对基膜高斯光束有(表示为基膜高斯光束束腰半径)。由此可见激光束的波长与束腰半径和远场发散角的乘积有关。而在实际应用中,常用聚焦透镜的焦距f和此焦距对应的束宽来计算远场发散角的大小,可表示为:四、瑞利长度瑞利长度通常表示为束腰位置到光束束腰半径的倍所对应位置的距离。 在此范围内,光束的传播可以近似认为是水平的。图4瑞利 ...
接收角大,离散角小; 温度范围和光谱范围宽;光电系数高,介电常数低;抗阻比值大;不吸水,化学、机械性能稳定性等特点。KTP晶体的转换效率大致在50%左右,成本较低。泵浦晶体和倍频晶体在不同温度下光-光转换效率不同,为了达到合适的转换效率,使532nm激光稳定,则需要对激光腔内进行温度控制(TEC),而对808nm的半导体激光种子光源也需要响应驱动电路使其功率稳定。由于532nm本身是属于光-光转换,因此532nm激光器不适用于自动电流控制(ACC),而是通常采用外接光电探测器,进行自动功率控制(APC)。更多有关DPSS固体激光器和半导体激光器产品的相关信息,可致电咨询4006-888-532 ...
光束的远场发散角为极小,而且据此,透镜的焦距f'越长,入射光束束腰ω01越小,则θ'越小,且当 ZR1 ≪ f'时,可使θ'小到可以忽略的程度。因此,常用的激光准直系统总是预先用一个短焦距透镜将高斯光束聚焦,以便获得极小的腰粗,然后用一个长焦距透镜来改善其方向性,就可以获得很好的准直效果。该系统即为倒置的伽利略望远镜或开普勒望远镜,称为激光扩束望远镜。相关文献:《几何光学 像差 光学设计》(第三版)——李晓彤 岑兆丰您可以通过我们昊量光电的官方网站www.auniontech.com了解更多的产品信息,或直接来电咨询4006-888-532,我们将竭诚为您服务。 ...
往具有较大发散角的出射光。然而,光束发散度也取决于纤芯直径。例如,下图显示了光纤的模式半径和模式发散如何取决于固定数值孔径值的纤芯半径。模式发散远低于数值孔径。对于 0.1 的固定数值孔径和 1000 nm 的波长,阶跃折射率光纤的基模的模式半径和发散角作为纤芯半径的函数。在下图中可以看出,角强度分布在某种程度上超出了对应于数值孔径的值。 这表明纯粹几何考虑的角度限制不是波的严格限制。纤芯半径为 3.5μm、数值孔径均为 0.1 的光纤模式在 1000 nm 处的远场强度分布。 强度分布在某种程度上超出了对应于数值孔径的值(见垂直线)。对于单模光纤,NA 通常约为 0.1数量级,但可在 0.0 ...
法,束宽、发散角和束传播因子IEC 1040:1990,测量激光辐射功率能量的探测器、仪器与设备3,术语及定义3.1 角向移动 angular movementαx,αy激光光束在X-Z和Y-Z平面内的角向移动量。注:这些量在光轴坐标系X、Y、Z中定义。如果X方向与Y方向的角向移动之比不大于1.15:1,则认为光束的角向移动是旋转对称的,这种情况下只用一个值表征角向移动,符号记作α。3.2 光束指向稳定性 beam angular stabilityδαx δαy光束角向移动的2倍标准方差。注:这些量在光轴坐标系X、Y、Z中定义。如果X方向与Y方向的指向稳定性之比不大于1.15:1,则认为光束 ...
2,光束发散角仅为 NA 的一半) 焦点处可实现的光束半径为其中 D 是孔径直径,f 是焦距,λ 是波长。请注意,该计算基于近轴近似,因此对于 NA 非常高的情况并不准确。如果不受像差影响,则可以使用相对较大的输入光束半径来得到相对较小的光斑尺寸。如有疑问,应询问制造商,对于特定的镜头,最大输入光束半径是多少。高 NA 镜头(例如 NA 高于 0.6 甚至 0.8)的一些应用:在 CD、DVD 和蓝光光盘等光学数据存储介质的播放器和刻录机中,将激光聚焦到一个小点(凹坑)并从该点接收光。准直源自小孔径的激光束也需要具有高 NA 的透镜。例如,低功率单模激光二极管就是这种情况。当使用数值孔径过低 ...
有最小横向发散角,在光学元件边缘的衍射损耗最小。此外,高斯光束通过自由空间的传播和通过无像差透镜的变换时,除轮廓比例因子外,将始终保持高斯型分布。电矢量沿z轴方向传播的高斯光束的性质可以由下面三个方程式来决定:上式中,R(Z)是距离坐标原点(束腰)Z处的高斯光束的波阵面的曲率半径(为球面),A(r)是高斯光束电矢量在r方向(也就是垂直于光波传播方向)的振幅,A0是波阵面中心的振幅,ω为光束的光斑半径,其中分析式1可以知道,当Z 趋于0的时候,R(Z)趋于无穷,即此时波阵面为平面;当0≤|Z|≤ZR的时候,R(Z)逐渐减小,并且R(Z)>Z,即波阵面的曲率中心不在原点并且会随Z变化而变化, ...
1.光束的发散角和倾斜度。发散角是用来衡量光束从束腰向外发散的速度,可以用来表征激光的准直性能。光束倾斜度是表征光束偏离出光面垂轴方向的程度,图1所示为表征激光光束的常见参数。2.光斑尺寸。测量光斑不同径向的直径大小,表征光斑尺寸,可以用于评估激光作用范围,特别在激光加工领域有着广泛的运用。图2所示为激光光斑在空间传播的光斑大小演变图,可以计算激光光束的数值孔径和最小光斑尺寸。3.椭圆度。用于表征激光光束的圆形程度,是激光光束的一个重要参数。众所周知,半导体激光器分为垂直腔面发射激光器和边发射激光器,由于发光原理不同,光斑的长短轴的长度存在明显差异,测量激光光斑的椭圆度,有助于判定激光光束质量 ...
光斑尺寸、发散角等以便于调节快慢轴准直镜的位置。二,快轴准直误差分析在FAC的装调过程中,如图1-1所示,除了位置误差Δx对快轴准直没有影响以外,其他的位置误差Δy、Δz以及角度误差βx、βy、βz对准直光束发散角都有影响。图1-1 FAC装调示意图1,位置误差ΔyFAC 在平行于出光腔面,即垂直于光束传播方向的面上有一个垂直位移Δy时,经准直柱透镜准直后的光束将发生方向偏转,如图1-2所示,这个偏转角为 δ 就是指向性误差。偏转角 δ 与垂直位移Δy之间存在如下关系:δ = Δy/ fFAC其中fFAC为快轴准直镜焦距图1-2 位置误差Δy给光束准直带来的影响图1-3表示的是单路激光光束准直 ...
直性越好。发散角:一般用发散角描述激光的发散度,有多种方式去测量激光束的发散度,我们在这里描述两种激光束发散度的测量方法。方法1:使用一个已知焦距的透镜测量远场激光束发散度,显然完全发散θ=D/f,D是焦点位置的束腰半径,f是焦距。图1 发散角测量原理图通过将CinCam分析仪放置在焦距处,并且直接在软件RayCi上输入焦距,就很容易实现光束发散度的测量。图2 Cinogy公司测量软件界面方法2:通过直接计算光束路径中的几个位置的光束尺寸进行测量,发散度由公式θ=2arctan[(D1-D2)/2L]算出,D1、D2是不同位置的光斑直径,L是两个被测光斑之间的距离。图3 发散角测量原理图图4 ...
数值孔径的发散角,部分光纤不能照射到接受光纤纤芯端面上,从而引起耦合损失。当间隔b加大时,连接耦合的损耗也随之增大。结语:此外在实际的生产以及测试时,还应考虑光纤损耗带来的其他影响,如中继距离的设定,热辐射的产生的能量如何处理等。因为,光纤产生的热辐射在可见光波段及小功率使用条件下可以近似忽略;但是在中红外波段或者高功率条件下需要特别留意,此时需要为光纤匹配专门的散热结构,因为热辐射产生的高温会直接融化常规结构的光纤端面。您可以通过我们的官方网站了解更多的产品信息,或直接来电咨询4006-888-532。 ...
能实现将从发散角较大(束腰小)的光束转换为发散角较小(束腰大)的光束,从而以较低损耗耦合进入其他光学器件。一、光纤准直器原理光纤端面输出的光近似为束腰半径较小,发散角较大的高斯光束。在两个准直器进行耦合时,光束束腰在中间位置,耦合损耗最小,这就是准直器所需要的工作距离。所以实际准直过程是将尾纤端面放在准直透镜的焦距位置,然后微调尾纤与透镜的距离,将准直后光束的束腰放在工作距离,以保证耦合效率。二、分类光纤准直器主要有两种:自聚焦透镜G-LENS(Grin Lens),其特点是折射率分布径向减小,能够使其中传输的光线产生连续折射,从而实现汇聚。球面透镜C-LENS(Cylindrical Len ...
ωf和远场发散角θ用聚焦光斑尺寸ωf衡量光束质量是简单又直观的方法。但是,聚焦光斑大小是与聚焦光学系统有关。聚焦光斑尺寸越小,光束远场发散角越大,准直距离也越短。因此常用聚焦光斑尺寸导出远场发散角θ这一判断依据。设一聚焦光学系统焦距为f,光阑直径为D,理想情况下的均匀平面波聚焦后,聚焦光斑(艾里斑)半径为ωf=1.22λf/D,而远场发散角θ=ωf/f。激光远场发散角θ表明了激光不显著发散开来可传播的距离,与聚焦能量有关,是常用的光束质量判据。2.光束质量因子β光束质量因子β(又称为衍射极限倍数因子)是使用较为广泛的一种激光光束质量评价指标,其定义为实际光束远场发散角θ(上文中的远场发散角)与 ...
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