在激光物理领域,数值孔径的定义略有不同。激光光束在传播过程中,发生角度很小的发散。在远离光束最窄点的地方,光束的发散程度与传播距离大致呈线性关系——相当于光束在“远场”形成了一个圆锥。在这种情形下,数值孔径的定义仍然是: QEz?w}b*
NA=nsinθ ;<&*rnH
激光光束的并不是一个因受到光阑限制而产生的锐利圆锥,而是一个辐照度随着离光束中心距离而逐渐降低的高斯光束。针对这种情况,激光物理学家们选择用光束的发散程度来定义θ,也就是θ由光的传播方向,以及辐照度降低到波前总辐照度1/e2时距光束中轴的距离决定。对于高斯激光束,其数值孔径与激光最小束斑尺寸有关(其数值孔径表示激光的发散程度,激光发散程度与激光最小光束直径有关): Y w^m
NA≃λ0/πw0, _I@9HC 4
其中λ0是激光在真空中的波长,2w0是光束最窄处的束斑直径(相当于辐照度衰减到1/e2时的全宽)。这意味着聚焦在小束斑上的激光会很快发散,而束斑直径较大的激光则能在很长的传播距离中几乎保持直径不变。 uJzG|$;