想做激光扩束系统，但对高斯光束不是很明白，请帮忙！

充电电池

想做一个激光扩束系统，但对高斯光束的特性不是很明白
高斯光束的一些参数：光腰、发散角、瑞利长度、M2因子、q参数等我都不是太清楚
请明白人给我讲讲好吗？
如果有对激光扩束有研究的人给我说说怎么设计激光扩束系统就更好了！
谢谢！

solojackie

这个跟激光谐振腔衍射理论有关系，根据衍射积分公式，我们可以得到谐振腔内的场分布（菲涅尔-基尔霍夫衍射积分公式）解积分方程可以得到一个本征函数它的形式是高斯函数跟厄米函数的乘积，表示激光的模数分布（阶数），每一个阶的激光都是一个高斯分布的函数，剖面是双曲线其中双曲线距离最近的距离就是光束的束腰位置，渐进线跟轴之间的夹角就是远场发散角。q参数指的是品质因数，m2是实际光束的光斑束腰半径跟发散角的积/基模高斯光束的枢要半径合发散角的乘积。瑞利长度不太清楚。

充电电池

谢谢这位大哥的解释！
但我还不明白的是，这些参数都是理论推演而来的
具体在工程上，如我要做的激光扩束系统的设计，怎么应用我还是很不明白的
有没有谁能帮我说个清楚？

solojackie

我不知道激光扩束需要注意什么问题，所以，我也没有办法给你解释高斯光束的相关参数。你用的高斯光束的模式是什么样的？是基模光束还是别的 ？不同的模式的束腰跟发散角是不同的。q参数是中心频率值/频率线宽。m2的值越接近1就说明越接近衍射极限，基模占的成分越大。

zhoukr91800

有这种可能吗！

土豆

照着扩束镜的样子（梯形圆台连接）先作个瓢再说？
估计反正原理还是光纤的意思吧（粗光纤？）？
然后可能还有个聚焦的问题？

幸福时光

两片凸透镜中间加一个象差补偿，注意不要聚焦，否则。。。。。。。。。。呵呵

liuquanjing

  q参数非Q，q2=(Aq1+B)/(Cq1+D) ABCD为透镜系统的矩阵 q1为被变换前，q2为变换后。。。看看高斯光学的书，就知道了。
  一般情况的扩束只需单透镜就可以做到。若光斑非圆，则还需整形才好。

nikkor02

你是给YAG激光束扩束吗？一般用2～5倍的就足够了，具体那种好，要看你的用途，激光器输出光束质量等，最重要的——要通过具体实验，再确定。

gowithyou

也许只有在特定的应用条件下需要比较仔细的考虑高斯光束特性。实际上我自己做过扩束系统，也见过别人做的扩束系统，真正细致考虑了这些因素的很少。

ghew

M2 叫衍射极限倍数因子，主要是美国的SIEGAN 提出的，不过他主要从光束的能量分布角度定义的，这是一种比较全面的光束质量评价标准，有国际标准（ISO11146)另外也有利用光束的相干性定义的K2系数，他和M2是倒数关系。激光器一般需要5个参数定义束腰大小，远场发散角，瑞立长度，束腰位置，以及光束参数积。其中瑞立长度和光束参数积可以由前两个表出，瑞立长度定义为光板大小变为sqrt(2)时的同束腰位置之间的间距，是表征激光准直特性的一个量，在激光加工上很有用。扩束可以用高斯光束变化公式计算，主要是透镜焦距以及束腰与透镜的间距，一般对于模式比较差的就可以按几何光学计算。

dexing

用普通的伽利略望远镜就可以，不能有内焦点。目镜和物镜最好都能调节。
这样可以找到束腰位置，还可以调整发散角。