激光擴(kuò)束原理及功能 衍射 通常我們以光束的發(fā)散參數(shù)作為完美的高斯激光束的特征。發(fā)散是指光波在其空間傳播過程中以一定角度展開。甚至完美的沒有任何異常的光線也會由于衍射效應(yīng)經(jīng)歷某些光束的發(fā)散。衍射是指光線在被不透明的物體,比如刀鋒切斷的時候產(chǎn)生的彎曲效應(yīng)。展開(spreading)產(chǎn)生于在切斷的邊緣發(fā)出的次級波面陣。這些次級波和主波會發(fā)生干涉,同時相互也會產(chǎn)生干涉,在某些時候就會形成復(fù)雜的衍射圖案。 衍射使得完美的校準(zhǔn)光束成為可能,或者能夠?qū)⒐馐劢沟綗o限小的點。幸運(yùn)的是衍射的效果是能夠被計算的。因此存在著可以預(yù)知對于任何衍射極限的透鏡光束被準(zhǔn)直的程度和光斑大小的理論?! ∥覀儸F(xiàn)在考慮一束這樣由低功率TEM00氣體激光器產(chǎn)生的光束,光腰為S0。這樣我們就能夠假定它能夠達(dá)到衍射極限同時能夠不用考慮任何熱透鏡效應(yīng)。它將會顯現(xiàn)出由于衍射引起的光腰的彎曲,或者說展開效應(yīng): S(x)=S0[1+( x/ S0 sup2;) sup2;] frac12; 在這里x是指離開光源的距離, 是指激光波長,如果 x/ S0 sup2; raquo;1,那么: S(x) x/ S0 sup2; 利用這個近似值,我們可以寫出光束由于衍射發(fā)散的角度: =S(x)/x= / S0 我們都知道指的是遠(yuǎn)場發(fā)散角。 改善發(fā)散角 光束的遠(yuǎn)場發(fā)散定義了一個給定光束直徑最好的準(zhǔn)直效果。它也說明了光束的零發(fā)散角或者說最好的準(zhǔn)直是不可能達(dá)到的,因為要做到這些需要有無窮大的光束直徑。但是這個等式也表明了改善發(fā)散的可能性?! 】紤]一個已經(jīng)準(zhǔn)直的光束,發(fā)散角為 光腰為S0,我們可以看到如果光束直徑能夠增大,遠(yuǎn)場發(fā)散角將會減小。這就是擴(kuò)大光束的優(yōu)點所在。另外,小的發(fā)散能夠使高斯光束聚焦得更好。為了實現(xiàn)這些改善,在這里我們將描述幾種對準(zhǔn)直光束擴(kuò)束的方法。編輯本段對準(zhǔn)直光束擴(kuò)束的方法伽利略擴(kuò)束鏡 最通用的擴(kuò)束鏡類型起源于伽利略望遠(yuǎn)鏡,通常包括一個輸入的凹透鏡和一個輸出的凸透鏡。輸入鏡將一個虛焦距光束傳送給輸出鏡。一般的低倍數(shù)的擴(kuò)束鏡都用該原理制造,因為它簡單、體積小、價格也低。一般的盡可能的被設(shè)計為小的球面相差,低的波前變形和消色差。它的局限性在于不能容納空間濾波或者進(jìn)行大倍率的擴(kuò)束。開普勒擴(kuò)束鏡 事實上在需要空間濾波或者進(jìn)行大倍率的擴(kuò)束的時候,人們一般使用開普勒設(shè)計的望遠(yuǎn)鏡。開普勒望遠(yuǎn)鏡一般有一個凸透鏡作為輸入鏡片,把實焦距聚焦的光束發(fā)送到輸出元件上。另外,可以通過在第一個透鏡的焦點上放置小孔來實現(xiàn)空間濾波?! ”竟綴AG激光擴(kuò)束鏡一般由3個鏡片組成,其特點是: 出光的準(zhǔn)直性好 體積小、長度短 可以根據(jù)用戶的要求設(shè)計加工鏡筒 YAG激光擴(kuò)束鏡參數(shù) 型號材料激光波段( m)擴(kuò)束倍率 YKS2光學(xué)玻璃1.064 2 YKS3光學(xué)玻璃1.064 3 YKS4光學(xué)玻璃1.064 4 YKS5光學(xué)玻璃1.064 51064nm與10.64mm擴(kuò)束鏡區(qū)別 1064nm波長為YAG激光波長為不可見激光。10.64 m波長為CO2激光波長。那么這兩種波長的擴(kuò)束鏡怎樣區(qū)分了?首先看擴(kuò)束鏡的外觀是否標(biāo)注。一般而言,擴(kuò)束鏡廠家都會在其擴(kuò)束鏡的外觀上標(biāo)準(zhǔn)是多少波長段的擴(kuò)束鏡的,假如沒有標(biāo)準(zhǔn)的話可以看擴(kuò)束鏡鏡片的顏色來區(qū)分。1064nm的擴(kuò)束鏡其鏡片顏色為深藍(lán)色,而10.64 m的擴(kuò)束鏡其鏡片的顏色為金黃色。