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    [原创]如何处理高斯光束 [复制链接]

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    离线宝宝穆
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2007-12-14
    大家好! 9q4_j  
    我所在部门主要做演示激光。其中作为地标用的激光,上面领导提出要求,要求激光束在500m处光斑尽可能小。 3 (lVmfk  
    因为我刚做了一次高斯光束的培训课。所以领导用这个实际问题来考验我,问我是否能用高斯光束的理论分析出,用多少焦距的镜片,此镜片放在哪个位置,从而使500m处的光斑尽可能小。 cqL(^R.  
    )r!e2zc=Q  
    我是个刚毕业不到半年的本科生,用我学的高斯光束理论,我这样分析这个问题。 "G?9b  
    一、通过透镜,使得新形成的高斯光束腰斑到达500m处。 -Wo15O"  
        500m处为腰斑了,然后再让这个腰斑取最小值。 NCt~9xS.  
        但这个我听我们部门调试工人说比较难达到。因为他们做动画演示激光时,要使得腰斑打到50m都非常困难,500m处,可能不存在。 i+(GNcg2  
        (附:我们所做激光器腰斑在出光口1m左右位置) 4~u9B/v  
    BnEdv8\,&s  
        有没有这方面的专家可以告诉我:腰斑打到500m处的可能性或者不可能性。 {sc[RRN~C  
    二、通过透镜,使得新形成的高斯光束在500m处的光斑取极小值。 ubGs/Vzye  
        这个通过理论公式,我可以求得500m处的光斑表达式,但是,以我自身的水平,没有办法去分析此时的光斑极小值。因为一个F、l都是未知数,另外一个,最高次方为四次。因此我很难分析得出此时光斑与F、l的函数关系。 aw$Y`6,S  
    -}<g-*m"q  
    f]_mzF=&  
    有没有高人可以指点一下? fGu!M9qN4  
    用理论,怎么分析高斯光束诸如此类的整形问题? IcoowZZ   
    谢谢。
     
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    离线宝宝穆
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    只看该作者 1楼 发表于: 2007-12-15
    这里没有高手吗?
    离线cjg2035
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    只看该作者 2楼 发表于: 2007-12-16
    500m处的光斑尽可能小,这句话太含糊了,用光学系统不是不能达到,激光还可以打到月球上哪!首先你要看你要使用的光源,再确定光学系统,再确定镜片的片数。200m的我搞过。具体过程如上,不难。
    离线宝宝穆
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    只看该作者 3楼 发表于: 2007-12-17
    cjg2035: %^U"Spv;  
    你好!感谢您的回复。 xXPUrv5zO  
    你所讲是指实际处理中应该知道哪些参数,然后根据参数、根据镜片数量求解问题。 )-)pYRlO  
    我后面要做的工作就是这个。不过,我现在最想知道的,是我们用理论得出的经一片透镜后500m处的光斑大小,与透镜焦距F、透镜放置位置l的关系。 L6kZ2-6  
    这个问题是我首先要解决的。我能够得出这样的关系后,才会有任务让我从理论中解决实际问题,那时候我会按照你的思路,知道光源,光学系统,以及镜片数量,从而解决实际光斑大小问题。 .t :DvB  
    另外,500m处光斑最小,是很模糊,不够清晰,不过这是一个极化的要求,最重要是让我分析F、l和Wc的关系,实际中可能无法达到理想的光斑最小,不过这是后话。 %t{Sb4XZ4k  
    下面我用式子把我最主要想解决的问题表达下来。 ~zj"OG"zOw  
    我推倒的Wc的式子如下: ?"u'#f_  
    Wc= T NIst  
    λ/πw0 sSy$(%  
    乘以 uDI}R]8~  
    lc2【(F-L)2+(πw02/λ)2】+2lcF【l(F-l)-(πw02/λ)2】【(F-l)2+(πw02/λ)2】+F2 【l2(F-l)2-2l(F-l)(πw02/λ)4+F2(πw02/λ)2】 OsB?1;:  
    / F`3^wHw^  
    F2【(F-L)2+(πw02/λ)2】 )1K! [ W}t  
    公式表示符号我完全采用国防工业出版社《激光原理》的符号。 -O /T?H  
    lc已知,为500m,表达式中,F、l为未知数。 3FuCW  
    (不好意思,公式编辑器我还不会用,上面表达式写的不知大家能否看懂,λ/πw0 乘以一大堆除以一小堆,喜喜!) c+wuC,  
    因为表达式过于复杂,我自己经验也不足,不知道哪些可以省去,所以,我无从在表达式中得出F与Wc、l与Wc的关系。这个,就是我当前需要解决的问题。 k!9=  
    请问前辈,您是如何解决这个问题。 YPG,9iZ&f  
    非常非常感激!
    离线bladexiao
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    只看该作者 4楼 发表于: 2007-12-28
    建议使用多片透镜,一片是达不到效果的,但高斯光束的整体肯定会明显加粗。除非用衍射来实现。。。
    离线樟树
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    只看该作者 5楼 发表于: 2008-02-27
    这个一两句话说不清楚的,因为涉及的东西太多了,建议楼主查阅有关书籍和文献
    离线lvzuyao123
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    只看该作者 6楼 发表于: 2008-03-14
    先用伽利略望远镜系统准直一下子,再扩束在500米处得到想要的光班半径.
    离线frankbyer
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    只看该作者 7楼 发表于: 2010-05-26
    太强了~
    离线laisai2011
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    只看该作者 8楼 发表于: 2012-01-14
    高手如云啊