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圆孔衍射和准高斯光束的特点是什么

发布时间:2019-08-10 18:39 来源:未知 编辑:admin

  当光在传播过程中经过障碍物,如不透明物体的边缘、小孔、细线、狭缝等时,一部分光会传播到几何阴影中去,产生衍射现象。光的衍射现象是光的波动性的一种表现。研究光的衍射现象不仅有助于加深对光本质的理解,而且能为进一步学好近代光学技术打下基础。衍射使光强在空间重新分布,利用光电元件测量光强的相对变化,是测量光强的方法之一,也是光学精密测量的常用方法。

  在z截面上,其振幅按照高斯函数规律变化,如图所示。将在光束截面内,振幅下降到最大值的1/e时,离光轴的距离定义为该处的光斑半径。

  由w(z)的定义可以得到:即光束半径随传输距离的变化规律为双曲线时有最小值,这个位置被称为高斯光束的束腰位置。

  从高斯光束解的相位部分可以得到传输过程中的总相移为:将上式同标准球面波的总相移表达式比较:可以得出结论,在近轴条件下高斯光束的等相位面是以R(z)为半径的球面,球面的球心位置随着光束的传播不断变化,由R(z)的表达式可知:z=0时,,此时的等相位面是平面;时,。此时等相位面也是平面。时,。此时的等相位面半径最小。

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