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宝宝穆 2007-12-14 10:57

如何处理高斯光束

大家好! 0q-0zXlSL  
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。 u66TrYStG  
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。 bf&.rJ0  
6yV5Yjs  
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。 bgkbwE  
一、通过透镜,使得新形成的高斯光束腰斑到达500m处。 +y tT)S  
    500m处为腰斑了,然后再让这个腰斑取最小值。 /r #b  
    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。 WoC\a^V  
    (附:我们所做激光器腰斑在出光口1m左右位置) P*?d6v,r  
x0N-[//YV  
    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。 +Y_Q?/M@8  
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。 HPv&vdr3  
    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。 'M]CZ}  
3Y.d&Nz  
Off: ~  
有没有高人可以指点一下? Qr^Z~$i t  
用理论,怎么分析高斯光束诸如此类的整形问题? *RUd!]bh  
谢谢。
宝宝穆 2007-12-15 10:32
这里没有高手吗? [s:6]
cjg2035 2007-12-16 22:39
500m处的光斑尽可能小,这句话太含糊了,用光学系统不是不能达到,激光还可以打到月球上哪!首先你要看你要使用的光源,再确定光学系统,再确定镜片的片数。200m的我搞过。具体过程如上,不难。
宝宝穆 2007-12-17 11:05
cjg2035: %Hh &u .  
你好!感谢您的回复。 N7Z(lI|a;  
你所讲是指实际处理中应该知道哪些参数,然后根据参数、根据镜片数量求解问题。 @eAGN|C5  
我后面要做的工作就是这个。不过,我现在最想知道的,是我们用理论得出的经一片透镜后500m处的光斑大小,与透镜焦距F、透镜放置位置l的关系。 Cz$H k;3\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。 [5}cU{M  
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。 8_sU8q*s  
下面我用式子把我最主要想解决的问题表达下来。 wnZ*k(  
我推倒的Wc的式子如下: .3g\[p   
Wc= uj+.L6S  
λ/πw0 4`EvEv$i  
乘以 @h z0:ezg:  
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】 O#uaGziFf  
/ gn4g 43  
F2【(F-L)2+(πw02/λ)2】 hCOy\[2$  
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。 80R= r  
lc已知,为500m,表达式中,F、l为未知数。 )KTWLr;  
(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!) 4IGQ,RTB  
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。 %yS`C"ZQ)  
请问前辈,您是如何解决这个问题。 9 up* g  
非常非常感激!
bladexiao 2007-12-28 12:16
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。。。
樟树 2008-02-27 14:55
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
lvzuyao123 2008-03-14 17:45
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.
frankbyer 2010-05-26 13:07
太强了~
laisai2011 2012-01-14 16:26
高手如云啊
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